Устройство для измерения перемещений

Устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ,содержащее двухканальный первичныйпреобразователь со сдвигом фаз между каналами в 1/4 периода,два формирователя, подключенных к выходам преобразователя, два компаратора, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего формирователя , логический блок, входы .которого подключены к прямым и инверснымвыходам компараторов, и реверсивный счетчик, включенный на выходе логического блока, о т л и ч а ющ е ес я тем, что,- с целью повышения точности измерения и помехозащищенности, оно снабжено первым и вторь 1 инверторами , входы которых подключены к выходам формирователей, четырьмя ключами , сигнальные входы первых двух ключей подключены к выходам соответствуияцих формирователей, сигнальный вход третьего - к выходу первого инвертора, а сигнальный вход четвертого - к выходу второго инвертора, пятью элементами И, входы первого из которых подключены к инвертирующим выходам компараторов, входы второгок инвертирующему выходу первого и прямому ВЫХОДУ второго компараторов, входы третьего - к прямьаи выходам компараторов, входы четвертого - к прямому выходу первого и инвертирующему выходу второго компараторов, а выходы подключены к управляюпщм входам соответствующих ключей, эле-i ментом ИЛИ, входы которого подключе ны к выходам ключей, аналого-цифровым преобразователем, входом подключенным к выходу элемента ИЛИ, двумя сумматорами, входы которых включе-ны параллельно и подключены соответственно к выходам реверсивного счетчика и аналого-цифрового преобразователя , а выход второго подключен к первому входу пятого элемента И, и двумя регистрами, -вход первого изкоторых подключен к выходу первого .сумматора, вход второго - к.выходу пятого элемента И, а выход - к третьему входу первого сумматора. 2. Устройство по п. 1, отли9 чающееся тем, что оно снабжено аналоговым сумматором, первый вход которого.подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - к входу аналого-цифрового преобразователя , вторым элементом ИЛИ, выход которого подключен к второйу входу аналогового сумматора, и четырьмя дополнительньи 1и ключами, выходы которых соединены с входами второго эле4; мента ИЛИ, информационные входы пера вого и четвертого основных и первого и второго дополнительных ключей 9 подключены к выходу первого формироО вателя, информационные входы второго и третьего основных и третьего и четвертого дополнитет ьных ключей подключены к выходу второго формирователя , управляющие входы первого и второго основных ключей подключены к выходу четвертого элемента И, управляквдие входы третьего основного и первого дополнительного ключей подключены к выходу третьего элемента И, управлякхцие взводы второго и третьего дополнительных ключей подключены к выходу второго элемента И, а управляющие входы четвертых основного и дополнительного ключей подключены к выходу первого элемента И,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(5O G 0l 8 7 О0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Д» ю у)(»ф ц е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !» . ::.",.",." ;,.:, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ментом ИЛИ, входы которого подключе ны к выходам ключей, аналого-цифровым преобразователем, входом подключенным к выходу элемента ИЛИ, двумя сумматорами, входы которых включены параллельно и подключены соответственно к выходам реверсивного счетчика и аналого-цифрового преобразователя, а выход второго подключен к первому входу пятого элемента И, и двумя регистрами, .вход первого из которых подключен к выходу первого сумматора, вход второго — к .выходу пятого элемента И, а выход — к третьему входу первого сумматора. (21) 3438088/18-28 (22) 14.05.82 (46) 07.10.83.. Бюл. М 37 (72) А.В. Выговский и С.Е. Токовенко (53) 621..317.39»531.717(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

Р 667803, кл. G Ol В 7/30, 1978.

2. Ушинскас A.Т. и др. Фотоэлект- рическая измерительная система кругоВых перемещений. Приложение Метрология к журналу Измерительная техника, 1980, 9 11 (прототип). .(54)(57)1 УСТРОЙСТВО,)1ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащее двухканальный первичный преобразователь со сдвигом фаз между каналами в 1/4 периода,два: формирователя, подключенных к выходам преобразователя, два компаратора, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего формирователя, логический блок, входы .которого подключены к прямым и инверсным. выходам компараторов, и реверсивный счетчик, включенный на выходе логического блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения и помехозащищенности, оно снабжено первым и вторьм инверторами, входы которых подключены к выходам формирователей, четырьмя ключами, сигнальные входы первых двух ключей подключены к выходам соответствующих формирователей, сигнальный вход третьего — к выходу первого инвертора, а сигнальный вход четвертого — к выходу второго инвертора, пятью элементами И, входы первого иэ которых подключены к инвертирующим выходам компараторов, входы второгок инвертирующему выходу первого и прямому выходу второго компараторов, входы третьего - к прямьм выходам компараторов, входы четвертого - к прямому выходу первого и инвертирующему выходу второго компараторов, а выходы подключены к управляющим входам соответствующих ключей, эле-

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжеO но аналоговым сумматором, первый вход которого. подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - к входу аналого-цифрового преобразователя, вторым элементом ИЛИ, выход Я которого подключен к второйу входу аналогового сумматора, и четырьмя до полнительнымн ключами, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, информационные входы первого и четвертого основных и первого и второго .дополнительных ключей подключены к выходу первого формирователя, информационные входы второго и третьего основных и третьего и четвертого дополнительных ключей )»од ключвны к выходу второго формирователя, управляющие входы первого и второго основных ключей подключены к выходу четвертого элемента И, управляющие входы третьего основного и первого дополнительного ключей подключены к выходу третьего элемен та И, управляющие входы второго и третьего дополнительных ключей подключенЫ к выходу второго элемента И, а .Управляющие входы четвертых основного и дополнительного ключей подключены к выходу первого элемента И.

1046600

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.

Известно устройство для измерения перемещений„. содержащее двухканальный первичный преобразователь, со сдвигом фаз Между каналами в 1/4 периода„ компараторы, логический блок н регистратор (1) . Недостатками устройства являются недостаточно высокая точность измеренин и невысокая степень помехозащищенности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее двухканальный первичный преобразователь со сдвигом фаз между каналами в 1/4 периода, два Формирователя, подключенных к выходам преобразователя, два комцаратора, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего Формирователя, логический блок, .входы которого подключены к прямым и инверсным выходам компараторов, и реверсивный счетчик, включенный на выходе логического блока (2) . Устройство содержит также аналоговые сумматоры, выпрямители и усилители с соответствующими масштабными коэффициентами j2) .

Недостатками известного устройства являются невысокая точность измерения и невысокая степень помехозащищенности.

Цель изобретения — повышение точ5

10 ности измерения и помехозащищенности.35

Поставленная цель достигается тем, что устройство для .измерения перемещений, содержащее двухканальный первичный преобразователь со сдвигом

Фаз между каналами в 1/4 периода, два формирователя, подключенных к выходам преобразователя, два компаратора, вход каждого из которых под! ключен к выходу соответствующего Формирователя, логический блок, входы которого подключены к прямым и инвер" оным выходам компараторов, и реверсивный счетчик, включенный на выходе логического блока, снабжено первым и ,вторым инверторами,входы которых IIop . ключены к выходам Формирователей, четырьмя ключами, сигнальные входы первых двух ключей подключены к выходам соответствующих формирователей, сигнальный вход третьего - к выходу первого инвертора, а сигнальный вход четвертого — к выходу второго инвертора, пятью элементами И, входы первого из которых подключены к иивертирующим выходам компараторов, входы второго — к инвертирующему выходу 60 первого и прямому выходу второго ком параторов, входы третьего - к прямьм выходам компараторов, входи четвертого — к прямому выходу первого и иивертирующему выходу второго компа-, у раторов, а выходы подключены к уп- . равляющим входам соответствующих ключей, элементом ИЛИ, входы которого подключены к выходам ключей, аналого-цифровым преобразователем, входом подключенным к выходу элемента ИЛИ, двумя сумматорами, входы которых включены параллельно и подключены соответственно к выходам реверсивного счетчика и аналого-цифрового преобразователя, а выход второго. подключен к первому входу пятого элемента И, и двумя регистрами, вход первого. из которых подключен к выходу первого сумматора, вход второ" го — к выходу пятого элемента И, а выход — к третьему входу первого сумматора.

Кроме того, устройство снабжено аналоговым сумматором, первый вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - к входу аналого-цифрового преобразователя, вторым элемейтом ИЛИ, выход которого подключен к второму входу аналогового сумматора, и четырьмя допол- . нительными ключами, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, информационные входы первого и четвертого основных и первого и второго дополнительных ключей подключены к выходу. первого формирова" теля, информационные входы второго и третьего основных и третьего и четвертого дополнительных ключей подключены к выходу второго формирователя, управляющие входы первого и второго основных ключей подключены к выходу четвертого элемента И, управляющие входы третьего основного и первого доцолнительного ключей подключены к выходу третьего элемен та И, управляющие входы второго и третьего дополнительных ключей подключены к выходу второго элемента

И, а управляющие входы четвертых

-основного и дополнительного ключей подключены к выходу первого элемента И.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для измерения перемещений; на Фиг. 2 — схема включения.

Устройство для измерения перемещений содержит первичный преобразователь 1, первый 2, и второй 3 Формирователи, включенные на выходе преобразователя 1, первый 4 и второй 5 компараторы, включенные на выходе соответствующих формирователей 2 и 3, логический блок б, ревврсивный счетчик 7, включенный на выходе логического блока 6, первый 8 и второй 9 инверторы, первый 10, второй ll, тре тий 12 и четвертый 13 ключи, первый

14, второй 15, третий 16, четвертый

17 и пятый 18 элементы И, первый 19 и второй 20 сумматоры, аналого-циф1046600 розой преобразователь (АШЧ) 21, два регистра 22 и 23 и элемент ИЛИ 24.

Кроме того, устройство содержит дополнительно элемент ИЛИ 25, дополнительные ключи 26-29, подключенные к входам элемента ИЛИ 25, н аналоговый сумматор 30, входами подключенный к выходам элементов HJIH 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал первичного преоб- 10 разователя 1 преобразуется формирователями в сигналы треугольной формы, сдвинутые один относительно другого на 1/4 периода.

При помощи компараторов 4 и 5 эти сигналы преобразуются в прямоугольные импульсы. Сигналы А, В с прямых выходов компараторов 4 и 5 и сигналы А, В с их инверсных выходов посту-. пают на входы логического блока 6, Формирующего признак направления движения, в зависимости от которого импульсы с блока 6 поступают на суммирующий или вычитающий входы счетчика 7, Сигналы с выходов компараторов 4 и 5 поступают также на входы элементов И 14-17, которые осуществляют операции логического умно- жеиия этих сигналов. Выходные сигналы элементов И 14-17 управляют работой ключей 10-13, стоящих в цепи про-ЗО хождения сигналов с формирователей

2 и 3 и инверторов 8 и 9 на входы элеМента ИЛИ 24, выходной сигнал которого преобразуется AIgl 21 в цифровой код и поступает на первые. вхо- 35 ды сумматоров 19 и 20, на вторые входы которых поступает информация с выхода счетчика 7. Содержимое .счетчика 7 несет информацию о перемещении в 1/4 долях шага преобразователя l., а код с выхода AIUI 21 представляет собой абсолютный отсчет в пределах 1/4 шага. Сумматор 19 служит для формирования суммарного отсчета и обеспечения воэможности установки произвольного начального отсчета с дискретностью кода АЦП 21, для установки которого необходимо запомнить в регистре 23 начальное значение суммы кодов реверсивного счетчика и AlgI с учетом числа, вводимого по третьему -входу второго сумматора 20 в моменты времени, определяемые управляющим сигналом по второму входу элемента И 18, Результат запоминается в регистре 22.

Дополнительные ключи 26-29 позволяют обеспечить совместную обработку сигналов формирователей 2 и 3, которые при помощи элемента ИЛИ 25 и аналогового сумматора 30 подаются на вход AIgl 21. Последующая их обработка осуществляется аналогично описанной. !

Изобретение повышает точность измерения за счет исключения операций масштабирования аналогового сигнала, что позволяет исключить погрешности масштабирующих усилителей, а также за счет исключения операции умножения частоты, что снижает требования к быстродействию АЦП и повышает помехозащищенность системы.

1046600

Составитель В. Николаев

Редактор Т. Кугрьиаева Техрел И.Гайду. Корректор A. Повх

Заказ 7712/40 Тирик 602 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам.изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,. r. Уагород, Ул. Проектная, 4