Устройство для измерения угловых и линейных перемещений

 

О П И С А Н И Е 343288

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14Л.1970 (№ 1394267/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х!.1972. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания !2.VII.1972

М. Кл. 6 08с 9/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

А. Г. Корольчук, Ю. Е. Орлов, Л. Г. Муханин, Ю. Н. Никифоров, И. А. Ординарцев и Г. В. филиппов

Ленинградский институт точной механики и оптики!

i. !

Заявитель! i! о

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ

И ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ!

Изобретение относится к устройствам для измерения угловых и линейных перемещений, содержащих преобразователь, электрическую измерительную схему и счетное устройство.

В таких измерительных системах применяются фотоэлектрические, индуктивные и емкостные преобразователи измеряемой величины перемещения в циклический аналоговый сигнал. Наиболее удобны для практического применения измерительные системы с реверсивным цифровым отсчетом измеряемой величины перемещения, когда цифра отсчета непосредственно показывает величину перемещения в виде десятичного числа, что связано с возможностью деления периода циклического аналогового сигнала на несколько частей.

В существующих измерительных системах требуется пересчет полученного цифрового значения, либо отсчет производится в десятичных единицах или циклическая мера имеет малый шаг, что ведет к усложнению ее изготовления.

Целью изобретения является создание устройства для измерения линейных и угловых перемещений с повышенной точностью измерения.

Предлагаемое устройство отличается тем, что электрическая измерительная схема представляет собой пассивный четырехполюсник, осуществляющий деление периода аналогового циклического сигнала на восемь частей.

Устройство состоит из одного преобразователя, содержащего, например, два фотоприемника, имеющих пространственный сдвиг на т/4 периода аналогового циклического сигнала, электрической измерительной схемы, состоящей из усилителей постоянного тока и двух групп триггеров Шмитта, нагруженных на ло10 гические блоки, содержащие схемы «И» и дифференцирующие цепочки. Электрические сигналы с логических блоков поступают на электронный реверсивный счетчик с визуальным отсчетом.

15 На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства со следующими обозначениями:

ФП и ФП2 — фотоприемники; У и У2 — усилители постоянного тока; Т,— Т4 — триггеры

20 Шмитта; ЛБ и ЛБ — логические блоки; PC— реверсивный счетчик.

Перемещение подвижной циклической меры преобразователя относительно неподвижной воспринимается фотоприемниками ФП, и ФПа

25 как изменение светового потока, которое преобразуется ими в циклическое изменение напряжения.

Сигнал с фотоприемников усиливается с помощью усилителей Ут и У2 постоянного тока

30 и поступает на триггеры Шмитта и логические

343288 блоки ЛБ и ЛБ, с которых сигнал в виде коротких имнульсов напряжения поступает на вход сложения ВС или вход вычитания ВВ реверсивного счетчика.

На фиг. 2 показана функциональная схема пассивного четырехполюсника без усилителей постоянного тока. Пассивный четырехполюсник служит для деления периода аналогового сигнала на восемь частей.

На функциональной схеме даны следующие обозначения: Т вЂ” Т вЂ”.триггеры Шмитта; Д1—

Дб — дифференцирующие цепочки: И вЂ” И16— схемы «И».

На вход 1 подается сигнал с усилителя У постоянного тока, на вход 2 подается сигнал с усилителя У . Сигналы с каждого входа поступают на два триггера, нагруженные на разные логические блоки ЛБ и ЛБ, образованные дифференцирующими цепочками Д1 — Д8 и логическими схемами «И».

На фиг. 3 показана диаграмма напряжений в отдельных точках схемы. Два сигнала синусоидальной формы U„„„, и UÄ,, поступающие с фотоэлектрических приемников, имеют сдвиг друг относительно друга на 1/< периода аналогового циклического сигнала.

Срабатывание триггеров Шмитта происходит на уровнях напряжения U, U> U>, U<. Это дает возможность разделить период циклического аналогового сигнала на восемь частей и получить схему, чувствительную к реверсу, т. к. при движении подвижной части преобразователя в одном направлении импульсы поступают на вход суммирования реверсивного счетчика ВС и при движении в обратном на5 правлении † вход вычитания ВВ реверсивного счетчика.

Предмет изобретения у Устройство для измерения угловых и линейных перемещений, содержащее фотоприемники, последовательно соединенные с электрической измерительной схемой и электронным реверсивным счетчиком с визуальным отсчетом, 1у отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, электрическая измерительная схема выполнена в виде пассивного четырехполюсника, содержащего на входе усилители постоянного тока, выходы каждого

zp из которых соединены с попарно объединенными входами двух пар триггером Шмитта, причем выходы первого и третьего триггеров

Шмитта соединены со входами первого логического блока, выходы второго и четвертого 5 триггеров Шмитта соединены со входами второго логического блока, первые выходы логических блоков объединены и соединены со входом сложения реверсивного счетчика, а вторые выходы логических блоков объединены чо и соединены со входом вычитания реверсивного счетчика.

343288

71

2 2

r

ГЧЕ/77НЫЕ ИМПУЛЬСЫ Риг. 5

Составитель М. Черенкова

Редактор 6. йанкина Тек ред А. Камыш никона Корректор Е. Миронова

Заказ 2158/2 Изд ¹ 887 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2