Устройство для измерения перемещений

 

09) (И) цр 4 С 01 Р 3/489 13!00

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4105714/24-10 (22) 09. 06 ° 86 (46) 30. 08.88. Бюл. В 32 (71) Ленинградское проектно-экспериментальное отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского института "ВНИИпроектэлектромонтаж (72) Л.Я.Гинзбург и Б.Я.Азаров (53) 621 ° 317 ° 39 (088.8) (56) Устройство для цифровой индикации Ф 5147: Техническое описание и инструкция по эксплуатации ОКП42

2271. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияупрощение устр-ва. Для этого блок преобразования выполнен из формирователя 4 импульсов записи, вычитающего счетчика 5, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 6, сумматора 7 и регистра 8. Генератор 1 опорной частоты вырабатывает импуль. сы частотой f . Формирователь 2 формирует напряжения возбуждения

1420532

Q = f с отсюда

)

C2 =—

Tr где Т иТ. обмотки статора сельсина 3. Ротор после последнего установлен на валу контролируемого механизма. Импульсы

С, и С записи в формирователе 2 формируются в момент однонаправленно-. го перехода сигнала f < через ноль.

Импульс С записывает в вычитающий счетчик 5 число иэ ПЗУ 6, соответствующее значению периода Т вЂ” напря:жения статора сельсина. Из этого числа начинают вычитаться импульсы до момента прихода импульса С, на вход

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для отсчета в цифровой форме перемещений подвижных механизмов при совместной работе с измерительными преобразователями на базе индуктивного датчика или бесконтактного сельсина.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для измерения перемещений содержит генератор 1 опорной . частоты, формирователь 2 кваэисинусоидально го сигнала, сельсин 3, формирователь 4 импульсов записи, вычитающий счетчик 5 постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 6, сумматор 2О

7, регистр 8 и блок 9 индикации. Генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 квазисинусоидальных сигналов и сельсин 3 соединены последовательно. Выход сельсина 3 соединен с входом формирователя импульсов 4 записи, первый выход которого связан с входом записи вычитающего счетчика

5, а второй - с входом записи регистра 8.. Счетный вход вычитающего счетчика 5 соединен с выходом генератора 1 опорной частоты, вход — с выходом ПЗУ 6, выход - с первым входом сумматора 7, второй вход которого соединен с выходом регистра 8 и входом блока 9 индикации, а выход — с

35 входом регистра 8.

Устройство работает следующим образом. регистра 8. В вычитающем счетчике 5 формируется число, пропорциональное разности Т -Т где Т вЂ” период нас пряжения ротора, которое суммируется сумматором 7 с нулем, ранее записанным в регистре 8, и сумма записывается импульсом С, в регистр 8.

В момент прихода очередного импульса С, в регистре 8 записывается число, увеличенное на значение (Т,-TP)i, что является приращением пройденного механизмом пути. 1 ил.. Генератор 1 вырабатывает импульсы частотой f . Формирователь 2 формирует напряжения возбуждения обмотки статора бесконтактного сельсина. Ротор сельсина установлен на валу контролируемого механизма. Если ротор неподвижен, то на выходах его обмотки наводится ЭДС частота которой равна частоте возбуждения обмотки статора.

Если же ротор вращается в направлении, противоположном вращению электромагнитного поля статора, то частота ЭДС наведенной в обмотке ротора:

f =f,+а, где f — частота вращения поля статос ра, равная частоте напряжения возбуждения обмотки статора;

52 — механическая частота вращения ротора периоды напряжения ротора и статора сельсина.

Импульсы записи Ci и С2 в формирователе 2 импульсов записи формируются в момент однонаправленного перехода сигнала f через ноль, причем импульсы С1 опережают во времени импульсы С2. Период следования сигналов С1 и С2 равен Т>. з 14205

Перемещение S или путь является интегралом скорости, поэтому

s -) dt- j(— — — ) dt1 1 т т т,-т„ д, т т

Так как практически при измерении перемещения производится суммирование 10 элементарных путей ЬЯ;, пройденных за элементарные промежутки времени dt; то при переходе от интеграла к сумме формула (1) примет вид:

15 (2) s- = .т -,.- ". (3)

;т,т, р, т, 25

Так как — = const, то можно счис

Устройство для измерения перемещений, содержащее. последовательно соединенные генератор опорной частоты, формирователь квазиспнусоидального

35 сигнала и сельсин, а также блок преобразования и блок индикации, о т— личающе е ся тем, что, с. целью упрощения устройства, в нем блок преобразования выполнен в виде

40, рМНроВ ателя импульсов записи, вы читающе го сче тчика, по сто янно го saпоминающего устройства, сумматора и регистра, при этом выход сельсина соединен с входом формирователя им45 пульсов записи первый выход которо—

А у го связан с входом записи вычитаюцего счетчика, а второй — с входом записи регистра, счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом

50 генератора опорной частоты, вход - с выходом IIG с то янно го 3апомин ающе го устройства, выход - с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра и входом блока индикации, а выход — с входом регистра.

ВНИИПИ Заказ 4326/51 Тираж 847 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S = — - - ьс; .

1 С

Так как в предложенном устройстве измерение $; производится в каждый интервал времени 6 t.«равный периоду Т, то можно считать Qt; = Т, тогда

1 тать — постоянным коэффициентом К, с тогда

s =, к (т -т )- (4)

Рассмотрим работу устройства с момента, когда S = О, т.е. в регист ре 8 записан ноль.

При этом на один иэ входов сумматора поступает ноль. В исходном состоянии механизм неподвижен, ротор сельсина неподвижен, при этом Т =Т

При переходе сигнала через ноль появляются. импульсы С1 и С2. Импульс

С2 записывает в вычитающий счетчик

5 число из ПЗУ 6, соответствующее значению Т, после чего из этого числа начинают вычитаться импульсы до момента прихода импульса С1 на вход регистра 8. К этому моменту в вычитающем счетчике 5 формируется число нуль. Так как при неподвижном роторе

Т =Т, это нулевое значение суммируется сумматором с нулем на другом входе и записывается в регистр 8. На сумматор опять подается ноль.

Если механизм начинает перемещаться, ротор сельсина вращается, при

3 TOM T fT) При переходе сигнала через ноль появляются импульсы С1 и С2. Импульс

С2 записывает в вычитаощий счетчик 5 число из ПЗУ 6, соответствующее значению Т„, после чего из этсго числа начинают вычитаться импульсы до момента прихода и пульса С1 н а в ход oåгистра 8. К этому моменту в вычитающем счетчике формируе Tcя число,пропорциональное значению Т -Т „которое" суммируется сумматором 7 с йулем, ранее записанным в регистр 8, и сумма записывается импульсом С1 в регистр

8. После чего на сумматор поступает число (Т -Т ) . К моменту следующеf го сигнала С1 сумматор суммирует предыдущее значение, хранящееся в регистре 8, с новым значением (Т -T )

Р2 сформированном счетчиком 5, после чего в регистр записывается число (T -T> )1 + (т,-т ) . Так «бразом, в момент прихода очередного и пульса

С1 в регистре записывается число, увеличенное на значение (т„.--т );, что является приращением гройденного механизмом пути.

Формула из об ре тел ия