Способ контроля датчиков углового положения

 

339930

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.V.1970 (№ 1434921!18-24) с присоединением заявки ¹вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 24.V.1972. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 19Х11.1972

М. Кл. G 08с 9/00

УДК 681.325(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Б. Н. Иванов и И. Ф. Бузуиова

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДАТЧИКОВ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

Изобретение относится к способам оценки точности преобразования углов датчиками различных типов, применяющихся в приборах для контроля угловых перемещений элементов машин и механизмов.

Одним из таких способов является сравнение результатов преобразования угла контролируемым датчиком и образцовым.

Этот способ обладает следующими недостатками: необходимо иметь образцовый датчик с точностью, на по рядок более высокий, чем проверяемый; необходима точная нивелировка и центровка осей датчиков и точная фазировка начальных сигналов; устройство может быть использовано лишь для контроля датчика какого-либо определенного типа; погрешность контроля зависит от точности изготовления образцового датчика.

Целью изобретения является разработка способа, который позволяет контролировать погрешности преобразования угла датчиками с большой точностью и упростить процесс контроля.

Способ реализуется путем использования для контроля датчиков известного метода заполняющих импульсов.

Контроль осуществляется следующим образом.

Создается стабильное вращение контролируемого датчика. Временные промежутки

5 между импульсами контролируемого датчика заполняются импульсами, частота следования которых заведомо выше частоты следования импульсов контролируемого датчика. Счет заполняющих импульсов производится за

10 промежутки времени между моментами поступления импульсов, выдаваемых контролируемым датчиком и одновременно за один оборот контролируемого датчика. Зафиксированные данные о количестве заполняющих

15 импульсов за время одного оборота и за время между импульсами контролируемого датчика используются для определения максимальной величины и характера изменения погрешности преобразования угла датчиком.

2О На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Оно состоит из привода 1, обеспечивающего вращение ротора проверяемого датчика

2 с постоя иной угловой скоростью, усилителя

25 сигналов 3, поступающих с датчика 2; формирующего каскада 4, преобразующего сигналы с датчика 2 в импульсы определенной формы для управления триггерным устройством б; генератора б, выдающего заполняющие импульсы; счетчиков 7 и 8, считающих

339930 поочередно количество заполняющих импульсов, поступающих от генератора б за время, прошедшее между двумя соседними импульсами контролируемого датчика 2; пускового датчика 9 импульсов начала и конца одного оборота проверяемого датчика; устройства

10, управляющего началом и концом контроля, который продолжается на протяжении одного оборота проверяемого датчика 2; счетчика 11, считающего коли ество заполняющих импульсов, поступающих от генератора б за время одного оборота проверяемого датчика; запоминающего устройства 12, фиксирующсго показания счетчиков 7 и 8 и выдающего результат после окончания контроля.

В процессе контроля с помощью привода

1 ротор датчика 2 вращается с постоянной угловой скоростью.

На выходе вращающегося датчика 2 возникают сигналы, поступающие в усилитель 8; после усиления каскадом 4 они преобразуются в форму, необходимую для управления триггером, и поступают на вход триггерного устройства 5, которое управляет непосредственно счетчиками 7 и 8 и запоминающим устройством 12.

Разрешение па начало раооты триггерному устройству 5,в ыдает устроййство 10 по сле получения импульса начала контроля с датчика 9. Устройство 10 управляет также работой счетчика Il.

Перед началом контроля с запоминающего устройства 12 сбрасывается информация и кнопкой «Сброс» на счетчиках 7, 8 и 11 устанавливается нуль показ"-.èø, а устройство

10 приводится в состояние готовности, при этом запирается вход триггерного устройства

5 для импульсов, идущих с датчика 2, и триггерное устройство устанавливается в положение, при котором входы счетчиков 7 и 8 для заполняющих импульсов запираются: запирается вход счетчика П.

Импульс начала контроля с датчика 9, пришедший после нажатия кнопки «Сброс», приводит устройство 10 в состояние, при котором отпирается вход триггерного устройства 5 и вход счетчика 11. Счетчик 11 начинает считать заполняющие импульсы, и счет продолжается до окончания контроля.

Первый импульс датчика 2, пришедший после отпирания триггерного устройства, приводит последнее в состояние, при котором счетчик 7 отпирается для счета заполняющих импульсов с генератора б; счет продолжается до тех пор, пока на триггерное устройство 5 поступит второй импульс датчика 2 и изменит состояние триггерного устройства, что приводит к запиранию входа счетчика 7, отпиранию счетчика 8 и переводу показаний счетчика 7 в запоминающее устройство.

Третий импульс, пришедший с датчика 2, запирает вход счетчика 8 и переводит его показания в запоминающее устройство, устанавливает показания счетчика 7 равнымп нулю и открывает его для следующего счета запол55 бО

Полное представление о точности изготовления проверяемого датчика дает накопленная погрешность, определенная по данным запоминающего устройства.

За начало отсчета выбирается на датчике точка, соответствующая штриху, с которого начат контроль. Накопленная погрешность датчика определяется по данным запомина|ошего устройства по отношению к этой точке.

Накспленная погрешность любой и-ной точки датчика по отношению к выбранному началу отсчета представляет собой сумму и разностей (с учетом знака) между реальным количеством няющих импульсов между 3-м и 4-м импульсами датчика 2. Четвертый импульс запирает счетчик 7, переводит его показания в запоминающее устройство, устанавливает показания счетчика 8 на нуль и отпирает его вход для счета заполняющих импульсов и т. д.

Таким образом, запоминающее устройство фиксирует число заполняющих импульсов последовательно в течение одного оборота дат10 чика 2 и прекращается, когда импульс окончания контроля с датчика 9 поступит на устройство 10, последнее при этом устанавливается в состояние, при котором:

1) запирается вход триггерного устройст15 ва 5, а следовательно, оно устанавливается в состояние, при котором запирается вход счетчиков 7 и 8;

2) запирается вход устройства 10;

3) запирается вход счетчика 11 и прекра о щается счет заполняющих импульсов с гене ратора б.

В таком состоянии все устройство для контроля датчиков находится сколь угодно долго, т. е. до необходимости проведения нового контроля и нажатия кнопки «Сброс».

Результаты, зафиксированные запоминающим устройством, считываются после окончания контроля.

В случае идеально изготовленного датчика и идеальных условий проведения измерений, как бы ни увеличивали частоту заполняющих импульсов, их количество, приходящее за время, отделяющее два соседних импульса датчика 2, будет оставаться строго постоянным, возможно лишь колебание ошибки отсчета заполняющих импульсов, соответствующее одному импульсу, т. к. система отсчета дискретна.

Если же датчик 2 изготовлен с определенной погрешностью, то число заполняющих импульсов между разными соседними импульсами датчика 2 будет различным в зависимости от величины погрешности изготовления.

Чем выше частота заполняющих импульсов, 45 тем более точно можно определить погрешность изготовления датчика.

Ввиду того, что контроль длится короткий промежуток времени (один оборот проверяемого датчика 2), имеющей место незначительной нестабильностью вращения датчика и частотой генератора б можно пренебречь.

339930

А 360 тг и = + тг и— (К вЂ” К,), i=1

ДбО ловых градусах а=—

Составитель М. Черенкова

Техред А, Хамышникова

Редактор 5. Нанкнна

Корректор E. Михеева

Заказ 278/1091 Изд. М 76С Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» заполняющих импульсов К . находящихся рг э между соседними импульсами контролируемого датчика, и идеальным числом заполняющих импульсов К„, выраженная в угловых градусах:

Цена одного заполняющего импульса в уггде А — число заполняющих импульсов, наступающее от генератора 6 за время одного оборота проверяемого датчика 2 на счетчик

11 (считывается визуально). Идеальное количество заполняющих импульсов между двумя соседними штрихами контролируемого датчика:

5 где N — число импульсов контролируемого датчика, которое он выдает за один оборот.

Реальное количество импульсов К счп+i тывается с запоминающего устройства после окончания процесса контроля. (с ггредмет изобретения

Способ контроля датчиков углового положения с равномерным вращением ротора, о-.г5 личаюи4ийся тем, что, с целью повышения точности контроля, заполняют импульсами стабильной частоты временные интервалы между импульсами с контролируемого датчика, подсчитывают количество импульсов за каждый временной интервал и сравнивают полученные результаты.