Устройство для измерения перемещений с интерполированием

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин (>667803! (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.05.77 (21) 2483785/18-28 (51) М. Кл .

Ст 01 В 7/30 с присоединением заявки №вЂ”

Гвсудврвтввннн1й квинтет

СССР

fIo делам нэабрвтвннй н откритнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15.06.79. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 25.06.79

/ (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Aвторы изобретения

Л. И. Кулис, Б. И. Минцер11с и А. Т. Ушинскас

Вильнюсский филиал экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

С ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в линейных и круговых измерительных преобра- зователях перемещения, например в координатно-измерительных машинах.

Известно устройство для измерения перемещений, содержащее растровый преобразователь, генератор напряжения, управляемые ключи, суммирующий усилитель, интегратор и счетчик (1).

1О

Недостатком устройства является сложность к )нструкции и связанная с ней сравнительно низкая точность измерений.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство

15 для измерения перемещении с интерполированием, содержащее измерительный преобразователь перемещений, соединенный с ним преобразователь амплитуда входного, сигнала — постоянное напряжение, резистивный делитель, блок компараторов, со- zo единенный входами с резистивным делителем, блок логической обработки, включенный на выходе блока компараторов, и индикатор, связанный с блоком логической обработки (2).

Недостатком устройства является низкая точность измерения, вызванная нелинейностью преобразования, наличием пульсаций в питающем резистивные делители напряжении.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено стабилизированным источником питания, последовательно соединенными генератором импульсов, умножителем, сумматором, компаратором и интегратором, второй вход умножителя связан с преобразователем амплитуда входного сигнала — постоянное нат1ряжение, второй вход сумматора подключен к измерительному преобразователю перемещений, а стабилизированный источник напряжения подключен к резистивному делителю.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство состоит из преобразователя 1 амплитуда сигнала — постоян11ое напряжение, умножителя 2, генератора 3 импульсов, измерительного преобразователя 4 перемещений, сумматора 5, компаратора 6, интег667803

Формула изобретения

3 ратора 7, резистивного делителя 8, блока 9 ком па рато ров, стабилизированного источника 10 питания, блока 11 логической обработки, индикатора 12.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный преобразователь 4 перемещений вырабатывает сигнал А созИ; который поступает на один из входов сумматора 5. Преобразователь 1 амйлитуда сигнала — постоянное напряжение вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала измерительного преобразователя 4 и подает это напряжение на вход умножителя 2. Ко второму входу умножителя 2 подключен выход генератора 3 фиксированной частоты ао, причем юо >Я

Умножитель 2 работает в режиме амплитудной модуляции, т. е. изменения (из-за нестабильности) амплитуды выходного сигнала измерительного преобразователя 4 пере-. мещений, регулирует амплитуду сигнала на выходе умножителя 2, которая всегда поддерживается равной амплитуде сигнала измерительного преобразователя. Выходные сигналы измерительного преобразователя 4 и умножителя 2 поступают в сумматор 5 и далее — в виде сумматорного сигнала— в компаратор 6, который вырабатывает последовательность импульсов при пересечении суммарного сигнала нулевого уровня.

Длительность прямоугольных импульсов на выходе компаратора 6 пропорциональна углуЯт, т. е. линейному или угловому перемещению. С ростом угла поворота (линейного перемещения) длительность импульсов изменяется пропорционально, т. е. имеет место широтно-импульсная модуляция. После интегрирования полученных импульсов на выходе интегратора 7 образуется треугольное напряжение высокой линейности и постоянной амплитуды. Нечувствительность к нестабильности амплитуды выходного сигнала обеспечивается за счет связи измерительного преобразователя 4 с умножителем 2 через преобразователь 1 амплитуда выходного сигнала — постоянное напряжение.

Полученное треугольное напряжение подается на входы (сигнальные) блока 9 ком4 параторов. На другие (опорные) входы компараторов подаются напряжения с резистивного делителя 8, который питается от источника 10 стабилизированного напряжения. Коэффициент интерполяции определя еТся числом компараторов и ступеней делителя. В блоке 11 логической обработки вырабатывается прямоугольное напряжение с периодом, соответствующим величине дискретности, далее эти величины регистрируются на индикаторе 12.

Устройство для измерения перемещений с интерполированием, содержащее измерительный преобразователь перемещений, соединенный с ним преобразователь амплитуда входного сигнала — постоянное напряжение, резистивный делитель, блок компараторов, соединенный входами с резистивным делителем, блок логической обработки, включенный на выходе блока компараторов, и индикатор, связанный с блоком логической обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено стабилизированным источником питания, последовательно сбединенными генератором импульсов, умножителем, сумматором, компаратором и интегратором, второй вход умножителя связан с преобразователем

30 амплитуда входного сигнала — постоянное напряжение, второй вход сумматора подключен к измерительному преобразователю перемещений, а стабилизированный источник напряжения подключен к резистивному делителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шаталов А. С., Гринберг Л. С., Шаталов Ю. А. Функциональные формирователи электрических сигналов. М., «Энергия», 1974, с. 337 — 339.

2. Патент ФРГ № 1945206, кл. 42 d 5/00, 1973.

ЦНИИПИ Заказ 3448/36

Тираж 866 Подписное

Филиал П П ll «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4