Устройство активного контроля размеров деталей

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ, содержштдее автогенератор на транзисторе, : индуктивный преобразователь перемещения, включенный в колебательный контур автогенератора и командный блок,о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля путем линеаризации характеристики преобразованияв широком Диапазоне, автогенератор снабжен частотно-независимым стабилизатором амплитуды выходного сигнала и соединен с командным блоком посредством включенных параллельно между собой каналов коррек- . тирования нуля и линейности характеристики преобразователя и усилителя постоянного тока параллельного баланса, П{)ичем частотно-независимый стабилизатор выполнен в виде детектора, операционного усилителя с инвертирующим и неинвертирующим входами и параметрическог-о стабилизатора постоянного напряжения, выход последнего из которых соединен с инвертирующим входом операционного усилителя при этом, к его неинвертирующему входу ;подключен выход детектора, а выход операционного уси- .лителя и вход детектора подключены к эмиттерной цепи транзистора автогенератора.fm.l^•^tanai^ <|

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2502314/25-08 (22) 28.06.77 (46) 23.05.84. Бюл. Р 19 (72) Г.N.Êóçüìè÷åâ, А.Г,Решетбв, П.Т.Якомаскин и В.В.Демьяненко (71) Тольяттинский политехнический институт и Волжское объединение по производству легковых автомобилей (53) 658.562.3(088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 410242, кл. G 01 В 7/02, 1972 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКТИВНОГО

КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ, содержащее автогенератор на транзисторе, ; индуктивный преобразователь перемешения, включенный в колебательный контур автогенератора и командный блок,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля путем линеаризации характеристики преобразования

3(51) В 2 4 В 4 9 00 ; G 0 1 В 7 0 2 в широком,((иапазоне, автогенератор снабжен частотно-независимым стабилизатором амплитуды выходного сигнала и соединен с командным блоком посредством включенных параллельно между собой каналов корректирования нуля и линейности характеристики преобразбвателя и усилителя постоянного тока параллельного баланса, причем частотно-независимый стабилизатор выполнен в виде детектора, операционного усилителя с инвертирующим и неинвертирующим входами и параметрического стабилизатора постоянного напряжения, выход последнего из которых соединен с инвертируюцим входом операционного усилителя при этом, к его неинвертируюцему входу подключен выход детектора, а выход операционного уси.лителя и вход детектора подключены к эмиттерной цепи транзистора автогенератора.

671147

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что канал корректирования раскрытия нуля выполнен в виде последовательно соединенных делителя, операционного повторителя и детектора с Фильтром нижних частот, подключенного к первому входу усилителя.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что канал корИзобретение относитСя к машиностроению, в частности к станкострое. нию, и может быть использовано для управления станками, содержащими устройства активного контроля с ин- 5 дуктивными преобразователями.

Известно устройство для активного контроля„ содержащее автогенераторы, элемент связи между контура ми автогенераторов, индуктивный датчик, включенный в контур автогенератора, блок сравнения, подключенный к автогенераторам входами, и блок исполнительных реле (1) .

Недостатком устройства является нелинейность характеристики индуктив ного преобразователя, что усложняет настройку устройства, снижает его надежность и точность контроля при интенсивном использовании.

1 20

Целью изобретения является лине1 аризация характеристики преобразования в широком диапазоне, Поставленная цель достигается тем, что автогенератор в предложен- 5 ном устройстве снабжен частотно.-неза. висимым стабилизатором амплитуды выходного сигнала и соединен с командным блоком посредством включенных параллельно канала корректирования раскрытия нуля индуктивного преобразователя и канала корректирования линейности характеристики преобразователя через усилитель постоянного тока параллельного баланса. Частотно-независимый стабилизатор выпол нен в виде детектора, операционного усилителя и параметрического стабилизатора постоянногО напряжения, выход которого соединен с инвертиру ющим входом операционного усилите- Жо ля, к неинвертирующему входу которого подключен выход детектора, а выход операционного усилителя и вход детектора подключены к эмиттерной цепи транзистора автогенератора. 45

Канал корректирования раскрытия нуля выполнен в виде последовательно соединенных делителя, операционного ректирования линейности выполнен в виде последовательно соединенных оперативного усилителя, операционного повторителя и детектора с Фильтром нижних частот, подключенного ко второму входу усилителя, причем операционный усилитель снабжен Фильтром верхних частот, включенным между инвертирующи л входом операционно.

ro усилителя и его выходом. повторителя и детектора с фильтром нижних частот, подключенного к первому входу усилителя постоянного тока. Канал корректирования линейности выполнен в виде последовательно соединенных операционного усилителя, операционного повторителя, детектора с Фильтром нижних частот, подключенного ко второму входу усилителя постоянного тока. Операционный уси.литель снабжен фильтром верхних частот, включенным между инвертирующим входом операционного усилителя и его выходом

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — характеристики преобразования сигналов.

Устройство содержит автогенератор 1., выполненный на транзисторе

Т1 по схеме емкостной трех точек, в колебательный контур которого включена обмотка одинарного индуктивного преобразователя перемещения 2 с переменным воздушным зазорогл в магнитной цепи. Характеристика преобразования преобразователя показана на фиг.2,а. Выход автогенератора 1 через детектор соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя А1, на инвертирующий вход ко"торого подано постоянное опорное на,пряжение с параметрического стабилизатора 3, Выход усилителя А1 соеди нен с эмиттером транзистора Т1 автогенератора. Детектор V1, усилитель

А1 и параметрический стабилизатор являются элементами частотно-независимого стабилизатора выходного синусоидального напряжения управляемого по частоте автогенератора I.

Использование частотно-независимого стабилизатора упрощает корректирование раскрытия нуля преобразователя и обеспечивает постоянство амплитудно-частотной характеристики преобразования канала линеариэации сигнала измерительной информации.

С выхода автогенератора 1 сигнал .поступает в два канала: канал кор671147

-Фмл ректирования.раскрытия нуля преобразователя и канал Koppeктирования линейности характеристики преобразования устройства.

Канал корректирования раскрытия нуля преобразователя содержкт операционный повторитель А2, между неинвертирующим входом которого и Bi=lходом автогенератора включен потенциометрический делитель 4 корректора раскрытия нуля. Выход повторителя А2 через детектор Ч 2 соединен с базой транзистора Т2 усилителя постоянного тока параллельного баланса.

Канал корректирования линейности 15 характеристики преобразования устройства содержит операционный усилитель АЗ между кнвертирующим входом которого и выходом включены элементы фильтра верхних частот 5 7П с переменнь;м резистором 6 корректора линейности. Вход усилителя А3 соединен также с выходом автогенератора 1. Выход усилителя АЗ соединен с неинвертирующим входом операционно- 25 го повторителя А4. выход которого через детектор V 3 подключается к базе транзистора Т3 усклителя. В диагональ мостовой схемы усклителя включены стрелочные приборы грубого и точного отсчета РА1 и РА2 и вход командного блока 7, к выходу которого подключен блок исполнительных реле 8, связанный со схемой автоматики управления станком.

Введение операционных повторителей А2 и А4 расширяет линейный участок характеристики преобразования детекторов и обеспечивает максимальное значение сигнала на их выходе.

Линеаризация характеристики устройства на основе преобразования частотно-модулированного сигнала в амплитудно-модулированный с использованием фильтра верхних частот в операционном усилителе позволяет 45 простыми средствами существенно уведичить диапазон линейного участка характеристики устройства и исключить из схемы индуктивные элементы, имеющие большие габариты и нетехнологичные при изготовлении, а также упростить наладку преобразовате",ÿ„

Переход к управлению командным блоком сигналом постоянного тока исключает влияние фазовых погрешностей на точность срабатывания пороговых элементов блока. устройство для активного контроля работает следующим образом.

Параметры элементов Фильтра верхних частот выбраны так, что нелиней-ная зависимость Ь(3) на фиг.2,g», а следовательно, и частота автогенератора 1 1(8) на Фиг,2, о линеаризуются в процессе преобразования час IoTHo-ìoäóëèðoâàHHoão напряжения в амплитудно-модулированное (фиг. 25)Z).

Корректор нелинейности кспользу тся один раз в процессе наладки устройства после изготовления, Корректор раскрытия нуля используют при смене пособразователя для наладки устройства на станке. а также по мере износа щупов индуктивного измерительного преобразователя, После подвода преобразователя в рабочую позицию (измерительные щупы наложены на деталь) на выходе появляется сигнал, линейно связанный с перемещением щупов преобоазователя. При этом стрелки приборов РА1 и РА2 отклоняются. При снятии припуска с детали о уменьшается, что вызывает снижение частоты автогенератора 1. Последовательно командный блок подает команды управленкя режимами обработки детали. При достижении запанцого размера сигHMI на выходе vñèëèòeëÿ становится равным Hvл?0> Вызывая cpEEÜатывание порогового элемента блока, подающего команду на окончание обработки„ При изменении часготы автогенератооа 1 напряжение на его выходе остается постоянным с высокой степенью точности.

ВНИИПИ Заказ 3879/1

Тираж 737 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4