Устройство для автоматической градуировки и печатания шкал измерительных приборов

 

Изобретение позволяет с высоким быстродействием осуществлять градуировку и печатание шкал измерительных приборов, особенно приборов с нелинейной характеристикой преобразования . С этой целью в устройство, состоящее из задатчика 1 входного сигнала , датчика 2 угла поворота, указателя измерительного прибора 3 и шкалопечатающего блока 6, введены формирователь 4 градуировочной характеристики и блок 5 интерполяции. Положение указателя измерительного прибора 3 отслеживается датчиком 2 угла поворота, который через равные угловые отрезки выдает сигнал для формирователя 4 градуировочной характеристики . Таким образом, на выходе последнего формируется зависимость (i), где V - выходное напряжение формирователя; текущее значение угла поворота указателя градуируемого прибора 3. Указанная зависимость в блоке 5 интерполяции преобразуется в функцию (v), по которой производят градуировку шкапы измерительного прибора посредством шкалопечатающего блока 6. Выбором числа точек линейной аппроксимации формирователя 4 градуировочной характеристики можно достичь высокой точности устройства . 3 з.п.ф-лы, 1 ил. с сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я1) 4 G 01 R 35/00

>CPCp:...

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н „., (21) 4166404/24-21 (22) 23.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. N 24 (71) Московское производственное объединение "Манометр" (72) Д.Б. Добкин, Д.А. Басина и Б.Я. Веремейкин (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Р 156239, кл. С 01 К 35/00, 1962.

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ГРАДУИРОВКИ И ПЕЧАТАНИЯ ШКАЛ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (57) Изобретение позволяет с высоким быстродействием осуществлять градуировку и печатание шкал измерительных приборов, особенно приборов с нелинейной характеристикой преобразования. С этой целью в устройство, состоящее из задатчика 1 входного сигнала, датчика 2 угла поворота, указателя измерительного прибора 3 и шкаÄÄSUÄÄ 1406549 А1 лопечатающего блока 6, введены формирователь 4 градуировочной характеристики и блок 5 интерполяции. Положение указателя измерительного прибора 3 отслеживается датчиком 2 угла поворота, который через равные угловые отрезки выдает сигнал для формирователя 4 градуировочной характеристики. Таким образом, на выходе последнего формируется зависимость V f(g), где У вЂ” выходное напряжение формирователя; - текущее значение угла поворота указателя градуируемого прибора 3. Указанная зависимость в блоке 5 интерполяции преобразуется в функцию Ц =f(V), по которой произ- Я водят градуировку шкалы измерительного прибора посредством шкалопечатающего блока 6. Выбором числа точек линейной аппроксимации формирователя

4 градуировочной характеристики можI но достичь высокой точности устройства. 3 з.п.ф — лы, 1 ил.

laeL

1406549

Изобретение оТНосНТсН к измерительной технике и может быть использовано для автоматической градуировки и печатания шкал измерительных приборов, преимущественно с нелинейной функцией преобразования;

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже изображена функциональ-lQ ная схема устройства для автоматической градуировки и печатания шкал измерительных приборов.

Устройство содержит задатчик 1 входного сигнала, датчик 2 угла пово-15 рота указателя измерительного прибора 3, формирователь 4 градуировочной характеристики, блок 5 интерполяции, шкалопечатающий блок 6. При этом задатчик l входного сигнала соединен 2Q с входом. измерительного прибора и одним из входов формирователя 4 градуировочной характеристики, другой вход

1 которого соединен с выходом датчика

2 угла поворота указателя измеритель-25 ного прибора 3, а выход формирователя 4 градуировочной характеристики . соединен с входом блока 5 интерполяции, вйходы которого соединены с входами шкалопечатающего блока 6. 3Q

Формирователь 4 градуировочной характеристики содержит преобразователь 7 входного сигнала в напряжение, и цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных ключе † вых элементов 8-10 и элементов ll 13 памяти, а также канальные сумматоры

14 15. Блок 5 интерполяции содержит блоки 16-18 деления напряжения, сумматор 19, компаратор 20, логичес- 40 кий элемент И 21, генератор 22 импульсов, делитель 23 частоты, регистр 24 сдвига, переключатель 25 каналов, блок 26 нормированных значений напряжения. 111калопечатающий блок 6 состо- д5 ит из шагового двигателя 2?, шкалографа 28 и одновибратора 29. При этом вход преобразователя 7 входного сигнала в напряжение соединен с выходом задатчика l входного сигнала, а выход — с информационными входами ключевых элементов 8-10., управляющие входы которых соединены с выходом датчика 2 угла поворота указателя измерительного прибора, выход первого элемента 11 памяти соединен с входом первого блока 16 деления напряжения и с первым входом первого канального сумматора 14, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

12 памяти и первым входом второго канального сумматора 15, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента 13 памяти, выходы канальных сумматоров 14 и 15 соединены соответственно с входами второго 17 и третьего 18 блоков деления напряжения, а их выходы и выход первого блока 16 деления напряжения соединены с соответствующими входами сумматора 19, выход сумматора 19 соединен с первым входом компаратора 20, второй вход которого соединен с выходом блока 26 нормированных значений напряжения, выход компаратора 20 соединен с первым входом логического элемента И 21, выход которого соединен с входом шагового двигателя 27,- входами делителя 23 частоты и переключателя 25 каналов, выход делителя 23 частоты через регистр 24 сдвига соединен с вторым входом переключателя 25 каналов, выход которого соединен с управляющими входами соответствующих блоков 16-18 деления напряжения, выход компаратора

20 соединен также с входом одновибра— тора ?9, выход которого соединен с входом шкалографа 28, а второй вход логического элемента И 21 соединен с входом генератора 22 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с задатчика 1 входного сигнала, предназначенного для непрерывного изменения последнего от 0 до шах и от шах до О, поступает на вход измерительного (градуируемого) прибора 3 и одновременно на вход формироватепя 4 градуировочной характеристики.

Положение указателя (стрелки) измерительного (градуируемого) прибора

3 отслеживается датчиком 2 угла поворота указателя измерительного прибора, который через равные угловые отрезки выдает сигнал для формирователя 4 градуировочной характеристики.

Таким образом, на выходе послед— него формируется зависимость П=1(Ц), где U — выходное напряжение формирователя 4; ц — текущее значение угла поворота указателя измерительного (градуируемого jïðèáîðà 3.

Указанная зависимость в блоке 5 интерполяции преобразуется в функцию ц =|"(U), по которой производят градуи3

140654 ровку шкалы измерительного прибора 3 посредством шкалопечатающего блока 6. . Работа устройства в соответствии с его структурным отображением про5 исходит следующим образом.

С выхода задатчика 1 непрерывно возрастающий входной сигнал поступает на вход измерительного (градуируемого ) прибора 3 и через преобразова- 10 тель 7 входного сигнала в напряжение на входы ключевых элементов 8-10.

В общем случае имеется п ключевых элементов и п элементов памяти, число которых определяется количеством то- 15 чек линейной аппроксимации функции преобразования измерительного (градуируемого) прибора 3, т.е. точностью градуировки.

На чертеже для упрощения схемы 20 изображены три цепочки, составленные из последовательно соединенных ключевого элемента и элемента памяти.

Под действием входного сигнала указатель градуируемого прибора 3 25 начинает отклоняться, и при его совпадении с радиусом, по которому размещены индикаторы (фотоэлектрический датчик ), срабатывает ключевой элемент

8, и входной параметр, соответствую- 30 щий данному положению указателя, запоминается элементом ll памяти. При дальнейшем возрастании входного сиг нала последовательно срабатывают ключевые элементы 9, 10 и соответствующие значения входного сигнала запоминаются элементами 12, 13. .Таким образом, на выходах элементов 11-13 формируются напряжения, пропорциональные входному сигналу при равномерно (линейно ) размещенных по шкале градуируемого прибора отмет- ках шкалы. общее число -градуируемых точек.

При поступлении укаэанного сигнала на вход компаратора 20 на его выходе появляется "1", в результате чего импульсы с выхода генератора 22 импульсов через элемент И 21 поступают на вход переключателя 25 каналов и делителя 23 частоты. Переключатель

25 замыкается и разрешает прохождение заранее установленного числа импульсов на вход блока 16 деления, а затем такого же количества импульсов на блоки 17 и 18 деления.

При каждом входном импульсе, поступающем на блоки 16-18 деления, напряжение на выходе сумматора 19 дис. : кретно увеличивается в соответствии с линеаризированными отрезками функции преобразования, а шаговый двигатель 27 дискретно перемещает на один шаг шкалограф 28 устройства вдоль шкалы прибора 3. Когда напряжение с выхода сумматора 19 сравняется с напряжением выхода блока 26 нормиро- ванных значений напряжейия, компаратор 20 возвратится в исходное состояние, одновибратор 29 сработает по фронту спада импульсов и даст команду на шкалограф 28 для нанесения отметки на шкале. Таким же образом будут нанесены отметки в других точках.

Выбором числа точек линейной аппроксимации можно достичь высокой точности устройства. Быстродействие увеличивается за счет отсутствия установки нормируемых значений входного сигнала, которое требует длительных интервалов времени.

Формул а изобретения

i. Устройство для автоматической градуировки и печатания шкал измериНа выходах сумматоров 14, 15 формируется сигнал, пропорциональный приращению входного сигнала между двумя смежными равномерно размещенными по шкале градуируемого прибора отметками.

Суммарный сигнал с выхода блоков

16-18 деЛения при их коэффициенте преобразования, равном единице, образует линейно аппроксимируемую градуировочную характеристику измерительного

55 прибора 3.

Процесс автоматической градуировки измерительного прибора происходит следующим образом.

4.

В исходном состоянии коэффициенты преобразования блоков деления 1618 равны нулю. Соответственно равны нулю значения сигнала на входе сумматора 19.

Посредством блока 26 нормированных значений напряжения задается значение напряжения, соответствующее первой градуируемой точке шкалы прибора. Т.к. заранее известно значение входного параметра P, соответствующее максимальному углу отклонения градуируемого прибора, то значение, соответствующее первой градуируемой ./

Р точке, определяется как †., где

14065

Составитель А. Заборня

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор М. Циткина

Заказ 3189/42 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 тельных приборов, содержащее задатчик входного сигнала, выход которогс соединен с выводом для подключения измерительного прибора, датчик угла поворота указателя измерительного прибора и шкалопечатающий блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш(ения быстродействия, в него введены формирователь градуиро- 10 вочной характеристики и блок интерполяции, при этом информационный вход формирователя градуировочной ха рактеристики соединен с выходом задатчика входного сигнала, сигнальные 1Á входы — с выходами датчика угла поворота указателя измерительного прибора, а выходы соединены с входами блока интерполяции, управляющий и информационный выходы которого соеди- 20 иены с соответствующими входами шкалопечатающего блока.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь градуировочной характеристики содержит преобразователь входного сигнала в напряжение, и-1 канальных сумматоров и и цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных ключевого элемента и элемента па- 30

Мяти, причем первый вход каждого i-ro сумматора соединен с выходом i-го элемента памяти, второй вход каждого

X-ro сумматора соединен с выходом (i+1)-го элемента памяти, выход преобразователя входного сигнала в напряжение соединен с информационными

Эходами ключевых элементов, выход йервого элемента памяти и выходы канальных сумматоров являются выходами д0 формирователя градуировочной характеристики, вход преобразователя входйого сигнала в напряжение является

Информационным входом, а управляющие входы ключевых элементов являются

49 6 сигнальными входами формирователя градуировочной характеристики.

3. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок интерполяции содержит и блоков деления напряжения, сумматор, компаратор, логический элемент И, генератор импульсов, делитель частоты, регистр сдвига, переключатель каналов, блок нормированньгх значений напряжения, причем выходы блоков деления напряжения соединены с входами сумматора, выход сумматора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока нормированных значении напряжения, выход компаратора соединен с первым входом логическога элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход логического элемента И соединен с входом делителя и первым входом переключателя каналов, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих блоков деления напряжения, выход делителя частоты через регистр сдвига о соединен с вторым входом переключателя каналов, входы блоков деления напряжения являются входами блока интерполяции, выход компаратора является управляющим выходом блока интерполяции, а выход логического элемента И вЂ” его информационным выходом.

4. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что шкалопечатающий блок содержит шкалограф, шаговый двигатель и одновибратор, причем выход одновибратора соединен с первым входом шкалографа, выход шагового двигателя соединен с вторым входом шкалографа, вход одновибратора является управляющим входом шкалопечатающего блока, а вход шагового двигателя его информационным входом.