Устройство для измерения линейных перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()979845 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.08.80 (21) 2977827/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 В 7/00

Гееударстеенный комнтет

СССР (53) УДК б21.317. .39:531.717 (088.8) Опубликовано 07.12.82. Бюллетень №45

Дата опубликования описания 17.12.82 ао делам нзобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

В. Л. Мамон и 1О. П. Земсков г

1

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЪ|Х

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в качестве цифрового датчика линейных размеров.

Известен реверсивный импульсный датчик перемещения, содержащий считывающие элементы, кодирующий элемент, шифратор, дешифратор, триггеры и формирователи импульсов (1) .

Недостатками устройства являются его значительная сложность и необходимость двух считывающих элементов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток, жестко связанную с ним измерительную линейку со считывателем, усилитель, соединенный со считывателем, триггер Шмитта, две дифференцирующие цепи, два ключевых элемента и реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента (2) .

Недостатком устройства является значительная конструктивная сложность, связанная с наличием оптической системы, что затрудняет серийное производство таких датчиков.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток, жестко связанную с ним измерительную линейку со считывателем, усилитель, соединенный со считывателем, триггер Шмитта, две дифференцирующие цепи, два ключевых элемента, реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента, снабжено одновибратором, подключенным входом к выходу второго ключевого элемента, первым выходом — к второму входу первого ключевого элемента, вторымк второму входу реверсивного счетчика, линией задержки, включенной между выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом второго ключевого элемента, выход усилителя связан с входом последовательной цепи, состоящей из первой дифференцирующей цепи, триггера Шмитта и первого ключевого элемента, выход триггера

Шмитта подключен к входу второго ключевого элемента, измерительная линейка выполнена в виде магнитного носителя с нанесенными на нем асимметричными магнит979845

Формула изобретения

Зо

50 ными метками, а считыватель выполнен в виде магнитной головки.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходе основных узлов устройства.

Устройство содержит шток 1, жестко связанную с ним измерительную линейку 2, на которую нанесены асимметричные магнитные метки, считыватель 3 в виде магнитной. головки, последовательно соединенные усилитель 4, первую дифференцирующую цепь 5, триггер 6 Шмитта, вторую дифференцирующую цепь 7, линию 8 задержки, второй ключевой элемент 9, одновибратор

10. Выходы триггера 6 Шмитта и одновибратора 10 подключены к первому ключевому элементу 11, с выходом которого связан реверсивный счетчик 12.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении штока 1 перемещается связанная с ним измерительная линейка 2 и записанные на ней асимметричные магнитные метки считываются считывателем 3 и подаются на усилитель 4. Форма импульсов на выходе усилителя 4 при прямом и обратном ходах изображена соответственно позициями 13 и 14 (фиг. 2).

При прямом ходе штока первым следует короткий положительный импульс 15, при обратном — длинный положительный импульс 16. Их длительности отличаются друг от друга в 10 — 15 раз, так как записанный на магнитном слое измерительной линейки стандартный импульс имеет длительность переднего фронта в 10 — 15 раз меньшую, чем длительность спада. Триггер 6 Шмитта формирует из положительных импульсов 15 и 16 прямоугольные импульсы.

При прямом ходе штока импульсы 17 с выхода триггера Шмитта проходят через первый ключевой элемент 11 на вход счетчика 12. При обратном ходе импульсы 18 с триггера Шмитта поступают на вход второй дифференцирующей цепи 7. После второго дифференцирования образуются короткие импульсы, которые задерживаются линией 8 задержки на длительность, большую, чем максимальная длительность импульсов 17, но меньшую минимальной длительности импульсов 18.

Совпадение по времени импульсов на двух входах второго ключевого элемента 9 происходит только при поступлении импульсов 18. Получаемые на выходе второго ключевого элемента 9 импульсы поступают на вход одновибратора 10, выходной сигнал которого поступает на вторые входы счетчика 12 и первого ключевого элемента 11, запрещая прохождение на счетчик импульсов непосредственно с триггера Шмитта.

Длительность импульсов на выходе одновибратора выбрана такой, чтобы надежно закрыть первый ключевой элемент на время максимальной длительности импульса 18.

Перед измерением, когда шток находится в исходном положении, на табло счетчика с помощью схемы сброса устанавливаются нули.

Таким образом, устройство позволяет получать измеряемую величину в цифрэвом виде при использовании простого, по сравнению с оптическим, датчика перемещений.

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток, жестко связанную с ним измерительную линейку со считывателем, усилитель, соединенный со считывателем, три ггер Ш митта, две дифференцирующие цепи, два ключевых элемента, реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено одновибратором, подключенным входом к выходу второго ключевого элемента, первым выходом — к второму входу первого ключевого элемента, вторым — к второму входу реверсивного счетчика, линией задержки, включенной между выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом второго ключевого элемента, выход усилителя связан с входом посЛедовательной цепи, состоящей из первой дифференцирующей цепи, триггера Шмитта, первого ключевого элемента, выход триггера Шмитта подключен к входу второго ключевого элемента, измерительная линейка выполнена в виде магнитного носителя с нанесенными на нем асимметричными магнитными метками, а считыватель — в виде магнитной головки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 460429, кл. G 01 В 7/00, 1972.

2. Туригин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. М.— Л., «Энер-ия», 1966, с. 554, фиг. 27 — 1 (прототип) .

77

Составитель Ю. Петраковский

Редактор Н. Джугг: Техред И. Верес Корректор Н. Буряк

Заказ 9339/26 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4