Оптоэлектронный преобразователь к балансировочному станку

 

Изобретение относится к балансировочной технике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и снижение трудоемкости за счет автоматической оптимизации выделяемого сигнала. Сигнал с фотопреобразователя 1 через фазоинвертор 4 приходит на входы пиковых детекторов 5 и 11 и с их выходов поступает на цепочку из полусумматоров 6 и 7, где определяются параметры амплитуды импульсного сигнала. Переключателем 9 выбирается участок сигнала наименее искаженный помехами, с выхода компаратора 8 снимают импульсный сигнал без помех. 1 ил.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано при создании измерительных устройств к балансировочным станкам и комплектам. Известен оптоэлектронный преобразователь к балансировочному станку, содержащий фотопреобразователь и осветитель, расположенные по разные стороны непрозрачного диска с отверстиями, закрепленного на оси балансируемого ротора. Такое устройство обладает высокой помехоустойчивостью, однако из-за необходимости кинематической связи диска и балансируемого ротора имеет узкую область применения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является оптоэлектронный преобразователь к балансировочному станку, содержащий последовательно соединенные фотопреобразователь, оптически связываемый с балансируемым ротором, разделительный конденсатор, фазоинвертор и компаратор. Для функционирования прототипа не требуется жесткой кинематической связи с балансируемым ротором, что значительно расширяет область его применения, однако недостатком является чувствительность к оптическим неоднородностям поверхности ротора и метки, приводящая к появлению ложных импульсных сигналов, не связанных с меткой, необходимость установки фотопреобразователя на строго определенное расстояние, а также зависимость выходного сигнала от частоты вращения ротора. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и снижение трудоемкости. На чертеже приведена структурная схема устройства. Оптоэлектронный преобразователь к балансировочному станку содержит последовательно соединенные фотопреобразователь 1, оптически связанный с балансируемым ротором 2, на котором нанесена оптическая метка 3 (отражающая или поглощающая), фазоинвертор 4, имеющий два управляющих входа, сигнал на которых определяет полярность коммутируемого на выход импульса, первый пиковый детектор 5, первый полусумматор 6, второй аналогичный полусумматор 7 и компаратор 8, переключатель 9, цепь 10 разряда и второй пиковый детектор 11. Вход второго пикового детектора 11 соединен с выходом фазоинвертора 4, входом первого пикового детектора 5 и вторым входом компаратора 8, а выход - с вторым входом первого полусумматора 6. Первые входы переключателя 9 и цепи 10 разряда соединены с выходом первого пикового детектора 5, а вторые - с выходом второго пикового детектора 11. Второй вход второго полусумматора 7 соединен с выходом переключателя 9. Оптоэлектронный преобразователь работает следующим образом. С помощью фотопреобразователя 1 освещают метку 3 на балансируемом роторе 2, приводят его во вращение и одновременно с помощью цепи разряда 10 приводят детекторы 5 и 11 в исходное состояние. Воспринимают отраженный световой поток, преобразуют энергию фотонов света в электрический сигнал, при этом на выходе фотопреобразователя 1 образуются импульсы, полярность которых определяется свойствами метки 3 - отражающей или поглощающей. Для установления на входе детекторов 5 и 11 унифицированной полярности импульсов их коммутируют с помощью фазоинвертора 4, подавая на его управляющие входы соответствующий сигнал. Первым 5 и вторым 11 детекторами определяют и запоминают размах импульсного напряжения, затем первым полусумматором 6 определяют середину размаха, вторым полусумматором 7 - четверть размаха, а переключателем 9 выбирают ту четверть размаха, которая меньше искажена помехами (в зависимости от разницы оптических неоднородностей поверхности ротора 2 или метки 3). Этот уровень подают на первый вход компаратора 8 в качестве опорного напряжения, а на второй его вход подают сигнал с фазоинвертора 4. На выходе компаратора 8 получают импульсный сигнал прямоугольной формы без помех, связанный с оптической меткой 3 на роторе 2. При смене ротора, изменении расстояния фотопреобразователя от ротора, изменении частоты вращения ротора или воздействии других дестабилизирующих факторов изменяются размах импульсного сигнала и его смещение в диапазоне питающих напряжений, однако при запуске ротора 2 детекторы 5 и 11 с помощью цепи разряда 10 вновь приводятся в исходное положение и цикл определения уровня компарации повторяется вновь, позволяя сохранить его уровень неизменным относительно размаха импульсного сигнала, тем самым автоматически обеспечить оптимальные условия для выделения полезного сигнала.

Формула изобретения

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ К БАЛАНСИРОВОЧНОМУ СТАНКУ, содержащий фотопреобразователь, оптически связываемый с балансируемым ротором, фазоинвертор и компаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и снижения трудоемкости, он снабжен первым и вторым пиковыми детекторами, входы которых соединены с выходом фазоинвертора, цепью разряда и переключателем, первые входы которых соединены с выходом первого пикового детектора, а вторая - с выходом второго пикового детектора, и последовательно соединенными первым полусумматором, входы которого соединены с выходами первого и второго пиковых детекторов и вторым полусумматором, второй вход которого соединен с выходом фотопреобразователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1