Устройство для измерения линейных перемещений

 

(iii926529

ОП ИСАЯ ИВ изов итйния

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13.09.76 (21) 2399468/18-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l )M. К.а.

G 01 В 11/00

3веулерстеенные комитет

СССР ае делам кзебретеннй и еткрыткй (53) УДК 531 ° 749 (088. 8) Опубликовано 07 ° 05 82 Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 07.05.82

С.A.Èàðíåâñêèé, М.И.Иазуренко и В.А.Рудко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено, например, в станкостроении для измерения перемещений координатных столов.

Известны устройства для измерения линейных перемещений, содержащее растровую линейку, считывающую головку, формирующий канал измерительных импульсов и реверсивный счетчик (1) .

Недостатком этих устройств явля10 ется небольшая величина измеряемого перемещения, ограниченная длиной растровой линейки.

Наиболее близким по своей техни1$ ческои сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является устройство для измерения линейных переме. щений, содержащее одну или более растровых линеек, связываемых с контроли20 руемым объектом, по меньшей мере две считывающие головки, формирователи иэмерительйых импульсов, подключенные к соответствующим считывающим головкам, блок переключения формирователей, связанный с выходами формирователей, реверсивный счетчик, подключенный к выходам блока переключения и датчик переключений (21.

Недостаток устройства — невысокая точность измерений, обусловленная необходимостью поддерживать постоянным расстояние между считывающими головками, равное целому числу периодов растровой решетки.

Цель изобретения - повышение точмости измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения линейных перемещений снабжено блоком синхронизации, информационные входы которого подключены к выходам датчика переключения, синхронизирующие входы - к выходам блока переключения, а выходы — к управляющим входам блока переключения.

В пределах рабочего хода контроли40 руемого объекта растровая линейка 1 постоянно находится в поле зрения одной иэ считывающих головок 2 и 3.

Так, например, в левом крайнем положении растровая линейка 1 находится в поле зрения считывающей головки 2.

При движении растровой линейки вправо из квадратурных сигналов головки 2 при помощи растрового интерполятора 4 и логического блока 8 вырабатываются измерительные импульсы Си-1(+), которые через блок .10 переключения направляется на суммирующий вход реверсивного счетчика

Когда линейка 1 входит в поле зрения считывающей головки 3, начинают вырабатываться измерительные импульсы Си-2„ однако на вход реверсивного счетчика 11 по прежнему продол45

3 92652

При этом датчик переключения выполнен с гистерезисной характеристикой вход-выход.

На фиг. 1 представлена структур- ная схема устройства, на. Фиг. 2 5 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит растровую линейку 1, закрепленную на контролируемом объекте, счйтывающие головки 2 1О и 3, расстояние между которыми выбрано меньшим длины растровой линейки 1.

Выходы считывающих головок 2 и 3 подключены к формирователям 4 и 5 измерительных импульсов, каждый из кото- 15 рых содержит растровый интерполятор б и 7 дробной части периода растрового сопряжения, выходные сигналы которого поступают, соответственно, на логические блоки 8 и 9, вырабаты- 20 вающие измерительные импульсы Си-1, Си-2 (фиг. 2) .

Импульсы Си-1 и Си-2 поступают на входы блока 10 переключения, который пропускает на вход реверсивного 25 счетчика l1 одну из двух последовательностей измерительных импульсов Си- 1 и Си-2.

Блок 12 синхронизации обеспечивает синхронизацию момента переключе- З0 ния с одного канала измерения на другой. Благодаря введению интереэиса в характеристику вход-выход датчика 13 переключения, его выходной сигнал оказывается нечувствительным к вибрации контролируемого объекта.

Устройство работает следующим образом. жают поступать измерительные импульсы Си- 1.(+) . После прохождения на выход блока 10 переключения очередного измерительного импульса Си-1 проходит (по его заднему фронту) скачкообразное изменение выходного сигнала Z блока 12 синхронизации с низкого уровня на высокий по линии ав и при дальнейшем движении растровой линейки 1 вправо на выход блока 10 переключения проходят измерительные импульсыСи-2. В общем случае Си-1 и Си-2 не. совпадают по фазе и в результате переключения считывания с левого растрового сопряжения на правое возникает фазовая погрешность 0, которая, однако меньше цены измерительных импульсов.

При движении линейки 1 из правого положения в левое, изменение выходного сигнала Z датчика 13 переключения с высокого уровня на низкий происходит по линии са, отстоящей от линии ав на ведичину гистерезиса 3", а переключение в блоке 10 осуществляется после поступления очередного измерительного испуль са Си-2(-) на вход вычитания реверсивного счетчика 11. Благодаря временной привязке выходных сигналов датчика переключения к задним фронтам выходных измерительных импульсов, погрешности 0,,возникающие при переключении считывания с одного растрового сопряжения на другое при движении в разные стороны, равны по величине, но имеют разные знаки (фиг.2), т.е. при многократных переключениях эта погрешность не накапливается, за счет чего повышается точность измерения, Формула изобретения

1. Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее одну или более растровых линеек, связываемых с контролируемым объектом, по меньшей мере две считывающие головки, . формирователи измерительных импульсов, подключенные к соответствующим считывающим головкам, блок переключения формирователей, связанный с выходами формирователей, реверсивный счетчик, подключенный к выходам блока переключения, и датчик переключений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности

5 926529 6 измерений, оно снабжено блоком синх- Источники информации, рониэации, информационные входы кото- принятые во внимание при экспертизе рого подключены к выходам датчика переключения, синхронизирующие входы- 1. Преснухин Л.Н. и др. Иуаровые к выходам блока переключения, а вы- 5 датчики положения и их перемещение. ходы -- к управляющим входам блока M.,"ÈàøèHoñòðoåíèå", 1969, с.66-72. переключения.

2. Устройство по и. 1, о т л и- 2. Воронцов Л.Н. Фотоэлектричесч а ю щ е е с я тем, что. датчик кие системы контроля линейных величi,i. переключения выполнен с гистерезисной 10 И.,"Иашиностроение", 1965,с.134 характеристикой вход-выход. (прототип).

Составитель С. Грачев

Техред Т,Матачка КорректорА. Ференц

Редактор Е.Лушникова филиал ППП "Патент". г,Ужгород, ул.Проектная, Заказ 2954/35 Тираж 614 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., д. 4/5