Устройство для измерения линейных размеров

 

ОП ИСАНИ И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских.

Социалистических республик (!983445 (61) Дополнительное к авт. саид-ву г (22) Заявлено 05.01.81 (21) 3229757118-28 (ы)%. Кл .

6 01 В 7/3.2 с присоединением заявки М

1, (23)приоритет тееудеретаенЫГKeeNer

СССР ее аелеи изебретекие и етернтвв (з) ЯК 531.717. .52 1 (088.8) Опубликовано 23.12.82. Бкмлетень М 47

Дата опубликования описания 23.12.82 (72) Автор изобретения

В. И. Веретенников

Всесоюзный научно-исследовательский и конструктоуеиий нстиФутсредств измерения в машиностроении (71) Заттвмтель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к измерительной технике в машиностроении.

Известно устройство для измерения линейных .размеров, содержащее контактный емкостной цреобразователЬ, генератор, узел сигнализации и усилительнопреобразовательную схему, вклкяающую в себя два дифференциальных усилителя, два конденсатора с транзисторно-диодными цепями заряда, пороговое устройство, две схемы И и два инвертора 1 1.

Недостатком данного устройства яв ляется его сложттость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой.ство. для измерения линейных размеров, содержашее последовательно соединенные преобразователь линейныхперемещений, усилитель, блок измерения амплитуды, выполненный в виде запоминающего конденсатора, одна из обкладок которого является входом блока измеренюг амплитуды, дио-да и неинвертируюшего усилителя, вход которого связан со.;второй обкладкой запоминающего конденсатора и с анодом

:диода, а выход является выходом блока измерения амплитуды, и исполнительный механизм 2 ) .

Однако известное устройство не запоминает напряжения, меньшие напряжений открывания диода, что снижает чувствительность, а следовательно, и точность измерений.

Бель изобретения — повышение точноотo ти.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения линейных размеров, содержащее последовательно соединенные преобразователь линейных т5 перемещений, усилитель, блок измерения амплитуды, выполненный в виде запоминающего конденсатора, одна из обкладок"которого является входом блока из- о мерения амплитуды, диода и иеинвертирующего усилителя, вход которого связан с второй обкладкой запоминающего кон,,денсатора и с анодом диода, а выпад является выходом блока измерения амп983

3 литуды, и исполнительный механизм, снабжено инвертируюшим усилителем, вход которого связан с выходом неинвертирующего усилителя блока измерения амплитуды, а выход - с катодом диода последнего.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения линейных размеров содержит преобразователь 1 линейных перемещений, поспедовательно соединенный с ним усилитель 2, блок 3 измерения амплитуды и исполнительный механизм 4 Блок 3 измерения амплитуды включает в себя запоминающий конденсатор 5, диод 6, неинвертируюший усилитель 7 и инвертнрующий усилитель 8. Конденсатор 5 подключен одной из своих обкладок 9 к выходу усилителя 2. Диод 6 подключен анодом ко второй обкладке 10 конденсатора и ко входу неинвертирующего усилителя 7, а катодом соединен с выходом инвертирующего усилителя 8, вход которого связан. с выходом неинвертнруюшего усилителя 7.

Устройство работает следующим обра-

ЗОМ

При измерении, например, диаметра вращающейся цилиндрической детали на выходе преобразователя 1 линейных пе ремещений получают сигнал (см» фиг. 2)„ пропорциональный диаметру, где 0 йапряжение на выходе усилителя 2, про1 порциональное диаметру детали; Q<-мгновенное значение напряжения Uga момент д, соответствующий началу из, мерений (выбран произвольно); Up — среднее напряжение U>, пропорциональное среднему значению диаметра детали;

U>- амплитуда напряжения U, пропорциональная максимальному значению диаметра детали; U p.- напряжение на к входе неинвертирующего усилителя 7, имеющего коэффициент усиления K-„

0o«минимальное напряжение на диоде 6 в прямом направлении, при котором диод начинает проводить; U <- напряжение на выходе инвертирующего усилителя 8, имеющего коэффициент усиления Кй, 0 2 - напряжение на выходе неинвертируюшего усилителя 7; U Hac максимальное напряжение на выходе инвертируюшего усилителя 8. Точками С и f обозначены моменты времени, соответствующие измерению максимального диаметра детали, точкой Π— момент

U12 КВ™1 (f)

12 6 И

0откР+Ь U

Я5 одставляя (3) в (1),п лу аем;. Ugp К .

К =0 . (+)Подставляя (4) в (2), полу9 ф

P МО 1 9 10

Но 0 К .К ))0,(Ь) поэтому можно записать, что

Тогда > отко .то К к

В момент ОО=0 р0 и конденсатор

0 с .

5 запомнит напряжение откр

С Uo ua K т Э

В момент б на выходе неинвертирую40 щего усилителя 7 получается максимальное напряжение, которое может быть воспринято исполнительным механизмом, и равно, O+i P

"ч

Использование предложенного устройства позволяет за счет повышения чу ствительности блока измерения амплитуды В К> К 8 раз повысить тОчнОсть н&» мерения размеров в процессе изготовления деталей.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных размеров, содержащее последовательно соответствующий измерению минимально. го диаметра. В произвольный момент,, соответствующий точке cf на эпюре напряжения 0О, считаем, что конденсатор 5 равряжен и напряжение Uc на запоминающем конДенсаторе равно нулю. Напряжение на выходе неинвертирующего усилителя 7

- PBRHo Uqo= Ug + Vc IIosToMff B момент

i0 а 0„0= 0„.

Так как 0 имеет отрицательное зна ение в этот момент, то при значительной величине коэффициента Кя инвертиру« юший усилитель входит в насыщение и на

15 его выходе установится науряжение 0нс которое закрывает диод 6 до момента Ь . Мосле момента Ь в схеме устано вятся следующие напряжения

5 983445 6 соединенные преобразователь линейных точности, оно снабжено инвертируюшим перемещений, усилитель. блокизмеренияам- усилителем, вход которого связан с выплитуды,выполненныйввидезапоминаюшего ходом неинвертируюшего усилители блока конденсатора, одна из обкладок которого измерения амплитуды, а выход - с катоявляется входом блока измерения ам- 5 дом диода последнего. плитуды, диода и неинвертируюшего уси- Источники информации, лителя, вход которого связан с второй принятые во внимание при экспертизе обкладкой запоминающего конденсатора и 1. Патент США М 3593133, с анодом диода, а выход является выхо- кл. 324-103, 1971, .дом блока измерения амплитуды, и ис- 19 2. Авторское свидетельство СССР ельный ме анизм o T a H ч a m - М 223379, кл. 4 01 В 7/12, 1966 .ш е е с я тем, что, с целью повышенйя прототип).