Измерительный преобразователь величины и скорости линейного перемещения объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использовать ся в качестве первичного преобразова,теля в составе измерительно-вычислительных комплексов, например, для определения динамических характеристик подвижных частей различных машин и механизмов. Цель изобретения - упрощение устройства. Световой поток излучателя 3, сфокусированный на дорожку 2, отражается на фотоприемнике 4 и зависит от положения дорожки по отношению к излучателю. Меняется и выходной сигнал фотоприемника 4, который представляет собой пилообразное напряжение, которое постзшает на один из входов сумматора 8 и на формирователь 5. Выходное напряжение сумматора 8, являющееся суммой выходных напряжений фотоприемника 4 и цифроаналогового преобразователя 7 будет представлять собой нарастающее напряжение, пропорциональное величине перемещения, поступающее после .дифференцирования дифференцирующим устройством 9, величина сигнала на , выходе которого пропорциональна скорости перемещения, а знак - направлению перемещения. 2 ил. (Л 1C Ю сю 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

C0LlHAËИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ур 4 С 01 F 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

°

° ю

° °

ЪФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТНРЫТИЙ (21) 3803737/24-10 (22) 24.10.84 (46) 30.04.86.Бюл. Р )6 (71) Смоленский филиал Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской

Революции энергетического института (72) А.M.Êoâàëåâ, В.В.Круглов, IO.È.Ïó÷êîâ, Г.Д.Панин и h.Ï.Прокуденков (53) 531.767(088.8) (56) Вульвет Д. Датчики в цифровых системах. M.: Знергиздат,1981,94-97

Заявка Великобритании Ф 2096312, кл. G1A 1982. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ВЕЛИЧИНЫ И СКОРОСТИ ЛИНЕЙНОГО НЕРЕМЕЩЕНИЧ ОБЬЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в качестве первичного преобразователя в составе измерительно-вычислительных комплексов, например, для определения динамических характерис„,SU 1228018 А1 тик подвижных частей различных машин и механизмов. Цель изобретения - упрощение устройства. Световой поток излучателя 3, сфокусированный на дорожку 2, отражается на фотоприемнике

4 и зависит от положения дорожки по отношению к излучателю. Иеняется и выходной сигнал фотоприемника 4, ко" торый представляет собой пилообразное напряжение, которое поступает на один из входов сумматора 8 и на формирователь 5. Выходное напряжение сумматора 8, являющееся суммой выходных напряжений фотоприемника 4 и цифроаналогового преобразователя 7, будет представлять собой нарастающее напряжение, пропорциональное величине перемещения, поступающее после .дифференцирования дифференцирующим устройством 9, величина сигнала на, . выходе которого пропорциональна ско- рости перемещения, а знак — направ" лению перемещения. 2 ил.

3 12280

Устройство относится к измерительной технике и может использоваться в качестве первичного преобразователя в составе иэмерительно-вычислительных комплексов, например, для определения динамических характеристик подвижных частей различных машин и механизмов.

Цель изобретения — упрощение уст" ройства. !О

На фиг.1 приведена функциональная схема измерительного преобразователя величины и скорости линейного перемещения объекта; на фиг.2 — времен- ные диаграммы, поясняющие его работу. 15

Измерительный преобразователь величины и скорости линейного перемещения содержит укрепленную на объекте перемещения 1 дорожку 2 с нанесенны -,. ми чередующимися отражающими и неотражающими световой поток участками в виде прямоугольных треугольников, излучатель 3 светового потока, фотоприемник 4, выход которого через фор- 25 мирователь 5 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 6, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь 7 объединены с первым входом сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом фотоприемника, выход сумматора через дифференцирующее устройство 9 подключен к входу направления счета реверсивного счетчика. Сигнал, пропорциональный ве" личине перемещения, снимается с вы35 хода сумматора 8, а сигнал, пропорциональный скорости перемещения — с выхода дифференцирующего устройства

9. Блоки 5-8 образуют электронный

40 блок 10 измерения величины направления перемещения объекта.

Измерительный преобразователь величины и скорости линейного перемещения объекта работает следую1цим образом.

Пусть объект 1 перемещается вправо. Световой поток излучателя 3, сфокусированный на дорожку 2 в виде узкого вертикального луча, отражается от нее на фотоприемнике 4. Величина

50 отраженного светового потока зависит от положения дорожки по отношению к излучателю: если луч попадает на правую часть неотражающего участка, то этот поток мал, и наоборот в левой его части он максимален. При указан55 ном направлении перемещения в процес-. се движения объекта происходит увеличение потока, а затем его скачкооб18 а разное уменьшение - при переходе луча на начало очередного треугольного неотражающего участка. Соответствующим образом меняется и выходной сигнал фотоприемника 4, который в данном случае представляет собой пило-, образное нарастающее напряжение (фиг.2а). Это напряжение поступает на один из входов сумматора 8 и на формирователь 5, При перемещении лу" ча фотоизлучателя 3 (вызванного движением дорожки 2) в пределах одного неотражающего участка выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 7 не изменяется, при этом выходное напряжение сумматора 8, являющееся суммой выходных напряжений фотоприемника 4 и цифроаналогового преобразователя 7, представляет собой нарастающее найряжение, пропорциональное величине перемещения, поступающее после дифференцирования дифференцирующим устройством 9, величи на сигнала на выходе которого пропорциональна скорости перемещения„ а знак — соответствует направлению перемещения на вход направления счета реверсивного счетчика 6. При переходе светового потока (при дальнейшем движении дорожки 2) на начало очередного неотражающего участка происходит скачкообразное уменьшение напряжения на выходе фотоприемника

4, при этом формирователь 5 вырабатывает импульс, поступающий на счетный вход реверсивного счетчика 6, увеличивая в соответствие со знаком сигнала на входе направления счета реверсивного счетчика, содержимое последнего на единицу.

Изменение кода в реверсивном счетчике 6 через его выходы передается в цифроаналоговый преобразователь 7, скачкообразно увеличивая его выходное напряжение (фиг.2б). При равенстве скачка этого напряжения скачкообразному уменьшению напряжения на выходе фотоприемника 4 выходное напряжение сумматора 8 в момент перехода светового потока излучателя

3 с одного неотражающего участка дорожки 2 на другой не претерпевает изменений.

При дальнейшем перемещении объекта 1 и дорожки 2 указанные процессы повторяются и напряжение на выходе сумматора 8 плавно нарастает (фиг.2в)» пропорционально общей величине пере мещения объекта 1, а напряжение на

Составитель Ю.Власов

Редактор В.Ковтун Техред В.Кадар Корректор О.Луговая

Заказ 2283/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

3 12 выходе дифференцирующего устройства

9 — пропорционально скорости перемещения (фиг.2r).

При движении объекта I влево работа измерительного преобразователя происходит аналогично, но напряжение на выходе фотоприемника 4 представляет собой пилообразное спадающее напряжение. Содержимое реверсивного счетчика 6 в процессе перемещения уменьшается, соответственно уменьшается выходное напряжение сумматора 8, а напряжение на выходе дифференцирующего устройства 9 изменяет по сравнению с первым случаем свой знак (фиг.2) .

Формула изобретения

Измерительный преобразователь величины и скорости линейного перемещеяия объекта, содержащий датчик в вн28018 4 де дорожки с чередующимися светоотражающими и неотражающими участками в виде прямоугольных треугольников, закрепленной на объекте, излучатель, фотоприемник, электронный блок и дифференцируюшее устройство, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, электронный блок выполнен состоящим Hs реверсивного счетчика, цифроаналогового преобразователя, формирователя и сумматора, при этом выход фотоприемника через формирователь подключен к счетному входу реверсивного счетчика, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь соединены с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход — через дифференцирующее устройство подключен .к входу направления счета раверсивного счетчика.