Устройство для измерения угловыхперемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

It АВТОРСКОМУ С ВТИВСТВУ

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик (is>81 5738 (61) Дополнительное к авт. свид-ву —

Ф (22) Залелеие 238279 (21) 2728539/18-2 4 с присоединением заявки ИУ (я)м. кл

G 08 С 25/00

Госуяаретвечкый квинтет

СССР яе аеааи кзобретеяя» я еткрмтяя

РЗ) Apseagwwe.

Опубликовано 2Й381, Ьюллетень 149 11

Двтаопубликованияописаиив (53) УДК 681 325 (088. 8 )

Э (72) Авторы изобретения

И.В.Войнов и А.Е.Пронин ..

/:. / (71) Заявитель! (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Устройство относится к автомати ке и вычислительной технике и преднаэначено для измерения угловых перемещений оси объекта контроля.

Известны устройства для измерения углов, в которых рассматриваются основные способы автоматизированного иэмерения углов и выделяются технические средства, положенные в осрову их реализации. K ним относятся устройства, использующие: либо привод стабкльной скорости, либо эталонный преобразователь угловых перемещений

Ш.

Однако измерение углов с помощью эталонных преобразователей характеризуется относительно большим значением кванта угла и не позволяет производить непрерывный отсчет угловых перемещений объекта.

Известно устройство для контроля точности работы преобразователей угол-код где в качестве эталоиного измерителя угла используется привод: стабильной скорости, синхронизированный генератором стабильной частоты. При этом дискретность отсчета определяется скоростью вращения

sana привода и частотой генератора, что обеспечивает практически непрерывный отсчет во всем диапазоне рабачих углов контролируемого преобразователя (23 °

Однако данйое устройство характочностью обусловленной нестабильностью скорос:ти вращения привода стабильной скорости.

10 Известным способ м повышения точности измерения, который может быть применен в данном случае является осреднение полученной иэмерительной информации за несколько оборотов вала привода стабильной

1з скорости при неизменном положении вала исследуемого преобраэователя.

Однако Такое осреднение не всегда явпяется оптимальным с точки зрения минимума погрешности измерения

26 к времени контроля.

Цель изобретения — повышение точности измерения угловых перемещений оси объекта контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения угловых перемещений, содержащее привод стабильной скорости, установленный соосно объекту контроля, вы- ход которого соединен с одним иэ

30 входов блока совпадений, осветитель, 815738 формула изобретения устройство для измерения угловых перемещений, содержащее привод оптически соединенный через призму, соединенную с приводом, с другим входом блока совпадений, выход которого подключен к первому входу Формирователя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом датчика нулевого положения, выход генератора счетных импульсов подключен к приводу, соединенному с датчиком, нулевого положения и к первому входу, первого ключевого .элемента, второй вход которого соединен с выходом Формирователя временных интервалов, выходы счетчика подключены к одним чэ входов блока сравнения, к другим входам которого подключен регистр памяти, выход блока сравнения соединен с датчиком нулевого положения, введены дополнительный формирователь временного интервала Формирователи сигналов по переднему и заднему Фронтам, второй 20 ключевой элемент н второй счетчик, входы дополнительного Формирователя временного интервала соединены с выходом датчика нулевого положения, а выход дополнительного Формирова» - 25 теля временного интервала соединенс входами, Формирователей сигналов по переднему и заднему фронтам, с первым входом второго ключевого элемента и третьим входом первого ключевого элемента,выход которого соединен с одним из входов второго счетчика., выход формирователя сигнала по заднему Фронту соединен с управляющим

Входом блока сравнения, выход формироватрля сигналов по переднему фронту соединен с первым входом первого счетчика и с другим входом второго счетчика, выход генератора счетных импульсов соединен с вторым входом второго ключевого элемента, 40 выход которого соединен с вторым входом первого счетчика.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит объект 1 контроля, привод 2 стабильной скорости с датчиком 3 нулевых положений, генератор 4 стабильной частоты, привод 5 оси объекта контроля, осветитель 6 призму 7 соединенную с валом 8у що ось 9 объекта контроля, блок 10 сов-. падений, регистр ll памяти, формирователь 12 временных интервалов, ключевой элемент l,3, счетчик 14 блок

15 сравнения, формирователи 16 и 17 сигналов по переднему и заднему

Фронту соответственно, ключевой элемент 18,счетчик 19, формирователь 20 временного интервала.

Устройство работает следующим образом. 40

При включении привода 2 стабильной скорости, установленного соосно с объектом 1 контроля, световой, поток от осветителя 6 через призму

7 совершает вращательное движение в 45 плоскости, перпендикулярной оси вращения вала привода 2. 8 той же полости с помощью привода 5 осуществляется" поворот на некоторый угол Кл блока

10 совпадений, жестко связанного с осью объекта контроля. В процессе работы устройства датчик 3 нулевых положений .и блок 10 формируют выходные сигналы, в результате чего на выходе формирователя 20 формируется временный интервал, соответствующий повороту вала привода 2 на 360о, а на выходе Формирователя 12 - временный интервал, соответствующий значению измеряемого угла 2n . Заполнение полученных временных интервалов производится генератором 4 через соответствующие ключевые элементы

l3 и 18, результаты записываются в счетчиках 14 и 19.Импульс с выхода формирователя 20 разрешает запись числа s счетчик 19 одновременно с записью соответствующего числа в счетчик 14. Установка обоих счетчиков в нулевое состояние производится сигналом с выхода формирователя

16 по переднему фронту сигнала с первого выхода формирователя 20, что исключает зозможн:эсть суммирования результатов, полученных в различных циклах измерения.

По заднему фронту сигнала с формирователя 20 формирователь 17 формирует импульс опроса на блок 15 сравнения, который сравнивает число, записанное в.счетчике 14 и соответствующее реальчой скорости вращения

Юз+ 4М вала привода 2 за один оборот с расчетным значением скорости записанным в регистре 11. При А<2Ф: фО сигнал на выходе блока 15 сравнения не формируется и устройство работает в соответствии с описанным принципом. При переходе составляющей Ь(д через нуль на выходе блока

15 появляется постоянный сигнал, который блокирует датчик 3 нулевых положений. Отсутствие сигналов с в ;— хода датчика 3 отключает от работы всю логическую часть устройства, при этом в счетчике 19 фиксируется число, соответствующее точному значению измеряемого углао(.

Таким образом, принцип действия предлагаемого устройства для измерения угловых перемещений основан на определении момента перехода через нуль нестабильной составляющей скорости вращения вала привода стабильной скорости и снятии отсчета о значении измеряемого угла. Полученная измерительная информация, являясь оптимальной с точки зрения точности, не требует необоснованного увеличения времени измерения.

815738

15 ВНИИПИ Заказ 1040/80 Тираж 691 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгброд,ул.Проектная,4 стабильной скорости, установленный соосно объекту контроля, выход которого соединен с одним иэ входов блока совпадений, осветитель, оптически соединенный через призму, соединенную с приводом, с другим входом блока совпадений, выход которого подключен к первому входу формирователя временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом датчика нулевого положения, выход генератора счетных импульсов подключен к приводу, соединенному с датчиком нулевого положения, и к первому входу,первого ключевого элемента, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, выходы счетчика подключены к одним иэ входов блока сравнения, к другим входам которого подключен регистр памяти, выход блока сравнения соединен с датчиком куле- Щ вого положения,. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьааения точности устройства, внего введены дополнитезьиый формирователь временного интервала, формирователи сигналов по переднему и заднему фронтам второй ключевой элемент и второй счетчик, входы дополнительного формирователя временного интервала соединены с выходом датчика нулевого положения, а выход дополнительного формирователя временного интервала соединен с входами формирователей сигналов по переднему и заднему фронтам, с первым входом второго ключевого элемента и третьим входом первого ключевого элемента, выход которого соединен с одним из входов второго счетчика, выход формирователя сигнала по заднему фронту соединен с управляющим входом блока сравнения, выход формирователя сигналов по переднему фронту соединен с первым входом первого счетчика и с дру" гим входом второго счетчика, выход генератора счетных импульсов соединен с вторым входом второго,ключевого элемента, выход которого соединен с вторым входом первого счетчика.

Ист8чники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иванов Б.Н. О проверке преобразователей угла поворота а код. Измерительная техника, 1974 г,, 9 3.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 537374, кл. G 08 С 25/00, 1975 (прототип).