Компенсационная измерительная система

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 742702 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.02.73 (21) 1890236/25-28 с присоединением заявки № — 2195036/28 (23) Приоритет

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 27.06.80 г (51) М. Кл.

С,01 В 11/10

Государствеииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК531,717. . 1 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. B. Мироненко, B. Н. Янушкин и Ю. Б. Коляда (7I) Заявитель

Московское ордена В. И. Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана (54) KOMHEHCAUHOHHASi ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ

СИСТЕМА

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к конструкшти фотоэлектрических растровых систем.

Известна компенсационная измеритель5 .ная система, например, для измерения длин и углов, содержащая грубую ступень измерения, включающую растровую шкалу и интерполятор, и точную сгупень измерения, состоящую из растровой шкалы и интерполятора, включающего последовательно соединенные фотопреобразователь, усилитель, интегрирующее звено и обратный преобразователь Pj .

Эта компенсационная измерительная система является наиболее близкой по технической сущности к изобретению., Н вдостаточно высокая надежность известной конструкции определяется как го использованием большого числа фотоприем- ников в грубой ступени измерения, так и сложностью наладки и обслуживания устройства в целом, 11елью изобретения является повышение надежности измерительной системы.

Это достигается тем, что интерполятор грубой ступени выполнен в виде последовательно соединенных фотопреебразователя усилителя, интегрирующего звена и обратного преобразователя, а выход интегрирующего звена интерполятора точной ступени гальванически связан со входом обратного преобразователя грубой ступени.

На чертеже изображена функциональная схема системы.

Компенсационная измерительная система содержит две ступени измерения: грубую и точную. Грубая ступень измерения состоит из объектива 1, зеркала 2, поворотного зеркала 3, растровой шкалы

4 и интерполятора, выполненного в виде последовательно соединенных фотопреобразователя 5, входного каскада 6, усилителя 7, синхронного детектора 8, нульоргана S„реверсивного счетчика 10, прс..742702 4 ,линзой 17 собирается на фотопреобразо.вателе 18. Система поддерживает неизменным положение зрачков индикаторного растра 16 относительно зрачков раст ровой шкалы 15. Величина тока в обмотке обратного преобразователя 25 является мерой перемещения. Индикаторный у- растр 16,таким образом, в пределах шага постоянно отрабатывает перемещение

10 растровой шкалы 15, а код, записанный н в счетчике 23, однозначно соответствует величине смещения индикаторного растра ре- и смещения рамки 33.

Работа грубой ступени аналогична ра15 боте точной ступени измерения. Отсчеты точной и грубой ступеней будут согпасованы, если изменение кода в счетчике грубой ступени происходит только при изменении кода в точной ступени с пере20 ходом через нуль, что соответствует перемещению подвижных частей на шаг о точной ступени. Зто достигается подачей части напряжения с выхода преобразователя. код-напряжение 24 точной ступени на катушку обратного преобразователя 12 грубой ступени.

При перемещении рамки 33 в пределах шага точной ступени изображение тела накала лампы 36 в плоскости растровой шкалы будет неподвижно относительно атой рамки, рассогласование в грубой ч- ступени не возникает и код в грубой ступени остается неизменным. а При перемещении рамки 33 на велиЗ5 чину, превышающую шаг точной ступени, и,следовательно, при измерении кода точной ступени с переходом через нуль, изобо ражение тела накала лампы 36 скачкообразно переместится относительно рамки 33 л- 40 на величину шага точной ступени. При этом х атом в грубой ступени измерения возникнет рассогласование, которое затем будет отработано и число в счетчике грубой ступени изменится на соответствующее

45 число единиц

У- Проведенные исследования подтверждают эффективность использования изобретения. Данная компенсационная измерительная система имеет унифицированные

50 блоки точной и грубой ступеней, сравнительно проста в обслуживании, отличается высокой надежностью в работе. обраэователя код-напряжение 11 м обратного преобразователя 12.

В точную ступень измерения входят конденсор 13, вспомогательное зеркало

14, растровая шкала 15 с индикаторным растром 16, ли.нэа 17 и интерполятор. Интерполятор точной ступени включает блоки идентичные интерполятору гр бой ступени и содержит фотопреобразователь 18, входной каскад 19, усилитель

20, синхронный детектор 21, культорга

22, реверсивный счетчик 23, преобразователь код-напряжение 24 и обратный п образователь 25.

Каждая ступень измерения представля ет собой следящую систему, в которой нуль-орган, реверсивный счетчик импуги сов и преобразователь код-напряжение образуют интегрирующее звено этой системы. Для индикации состояний реверсивных счетчиков используется общее для обеих ступеней измерения цифровое табл

26. Генератор 27 обеспечивает тракты измерения переменным напряжением.

Выход интегрирующего звена интерпо лятора грубой ступени измерения через калибровочный резистор 28 связан со входом обратного преобразователя 12 своей ступени. С этим же входом преобразователя 12 через масштабный резистор 29 гальванически связан выход интегрирующего звена интерполятора то ной ступени измерения. Кроме того, выход интегрирующего звена интерполятор точной ступени измерения связан через калибровочный резистор 30 со входом обратного преобразователя 25.

Для получения малого иэмерительног усилия в системе применены шарнирные параллелограммные направляющие. Пара лелограммный механизм состоит иэ дву рычагов 31 и 32, шарнирно связанных одними концами с неподвижным основанием и несущих на других концах верти кальную раму 33, по которой встановле ны растровые шкалы точной и грубой ст пеней. В нижней части рамки крепится сменный измерительный наконечник 34, взаимодействующий с объектом измере ния 35.

Описываемая измерителЬная система работает следующим образом.

В точной ступени свет от лампы 36 через конденсор 13 направляется вспомогательным зеркалом 14 на растровое сопряжение, образованное растровой шкалой 15 и ин,дикаторным растром 16. Световой поток, прошедший через растровое сопряжение, Формула изобретения

Компенсационная измерительная система, например, для измерения длин и

,углов, содержащая грубую ступень изме7427 рения,. включающую растровую шкалу и интерполятор, и точную ступень измерения, состоящую из растровой шкалы и ин» терполятора, включающего последовател но соединенные фотопреобразователь, усилитель, интегрирующее звено и обрат ный преобразователь, о т л и ч а ю— щ à s с я тем, что, с целью повышения надежности системы, интерполятор грубой ступени выполнен в виде после 10 довательно соединенных фотопреобразователя, усилителя, интегрирующего звена д2 ог 6 и обратного преобразователя, а выход интегрирующего звена интерполятора точной ступени гальванически связан со входом обратного преобразователя грубой ступени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мироненко A B Фотоэлектрические измерительные системы. М., . Энергия", 1967, с. 212, 270 (щзототип) .

UHHHHH Заказ 3449/36 Тираж 80 1 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4