Фотоэлектрическое устройство контроля лимбов

Фотоэлектрическое устройство контроля лимбов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных устройств контроля лимбов. Цель изобретения - повышение точности контроля. Фотоэлектрическое устройство контроля лимбов содержит поворотную платформу 1 с закрепленным на ней преобразователем 2 угла поворота, два фотоэлектрических отсчетных блока, каждый из которых состоит из отрезка 4 оптического волокна, фотоприемника 5 и формирователя 6 импульсов, а также D-триггеры, счетчики, схемы И, мультиплексор и вычислительный блок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5D 4 G 01 С 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

- "I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4346493/25-10 (22) 21. 12.87 (46) 15. 12.89. Бап. И 46 (72) Л.В. Борисюк, В.А. Коваленко и А.Г. Хачитурян (53) 528.089.6(088.8) (56) Елисеев С.В. Геодезические инструменты и приборы. М.: Недра, 1973, с. 50-65.

Ванирюхин А.И., Зайцева И.И.

Автоматизированный гониометр на основе.кольцевого лазера. Оптико-механическая промышленность, 1982, Р 9, .с. 28, (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

КОНТРОЛЯ ЛИИБОВ

2 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных устройств контроля лимбов.

Цель изобретения — повышение точности контроля. Фотоэлектрическое устройство контроля лимбов содержит поворотную платформу 1 с закрепленным на ней преобразователем 2 угла поворота, два фотоэлектрических отсчетных .блока, каждый из,которых состоит из отрезка 4 оптического волокна, фотоприемника 5 и формирователя 6 импульсов, а также D-триггеры, счетчики, схемы И, мультиплексор и вычислительный блок. 1 ил.

1529041

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при построении автоматизированных систем контроля лимбов, кодовых дисков и оптических круговых шкал .

Цель изобретения — повышение точности контроля.

На чертеже представлена схема фотоэлектрического устройства контроля лиг бов.

Поворотная платформа 1 фотоэлектрического устройства контроля лимбов с жестко закрепленным на ней преобразователем угла, например, кольцевым лазером 2, оптически связана с контролируемым лимбом 3. Первый фотоэлектрический автоколлиматор выполнен иэ отрезка оптического волокна

4, фотоприемника 5 и соединен с формирователем 6 импульсов. Второй фо20 тоэлектрический автоколлиматор выполнен из отрезка оптического волокна

7, фотоприемника 8 и соединен с формирователем 9 импульсов, Выход кольцевого лазера 2 соединен с С-входами второго 10, третьего 11, пятого 12, шестого 13 D-триггеров, входом линии

14 задернки и вторыми входами седьмой 15 и восьмой 16 схем И через линию 14 задержки. Выход формирователя 6 импульсов соединен с С-входом первого 17 и D-входом третьего 1 1 D-триггеров.

Выход формирователя 9 соединен с

С-входом четвертого 18 и D-входом шестого 13-D триггеров. D-входы перво-35

ro 17 и четвертого 18 D-триггеров подключены соответственно к собственным инверсным выходам. Прямой выход первого D-триггера 17 цодключен к D-входу второго D-триггера 10. Прямой вы- 40 ход четвертого D-триггера 18 подключен к D-входу пятого D-триггера 12.

Выход линии 14 задержки подключен к первым входам первой 19, третьей 20, четвертой 21, шестой 22 схем И и к 45 вторым входам второй 23, пятой 24 схем И. Прямой выход второго D-триггера 10 подключен к второму входу перФ вой схемы 10 И, входу мультиплексора

25 и к первому входу седьмой схемы 50

45.И. Инверсный выход второго D-триг гера 10 подключен к первому входу второй схемы 23 И и к третьему входу восьмой схемы 16 И. Прямой выход третьего D-триггера 11 подключен к второму входу третьей схемы 20 И и к входу мультиплексора 25 ° Прямой выход пятого D-триггера 12 подключен к второму входу четвертой схемы 21 И, входу мультиплексора 25, первому входу восьмой схемы 16 И. Инверсный выход пятого D-триггера 12 подключен к первому входу пятой схемы 24 И и третьему входу седьмой схемы 15 И.

Прямой выход шестого D-триггера 13 подключен к второму входу шестой схемы 22 И и входу мультиплексора 25.

Выход первой 19, второй 23, третьей

20, четвертой 21, пятой 24, шестой

22, седьмой 15, восьмой 16 схем И подключены к входам соответственно первого 26, второго 27, третьего 28, четвертого 29, пятого 30, шестого 31, седьмого 32, восьмого 33 счетчиков.

Выходы счетчиков подключены к входам мультиплексора 25.

Фотоэлектрическое устройство контроля лимбов работает следующим образом.

Проверяемый лимб 3 устанавливают на поворотную платформу 1 с жестко закрепленным преобразователем 2 угла кольцевым лазером). Первый и второй автоколлиматоры оптически связывают с источником излучения, расположенным под контролируемым лимбом (источник не показан), Включается питание системы. Излучение, модулируемое лимбом 3, при вращении поворотного устройства 1 поступает в отрезки оптических волокон 4 и 7 соответственно, электрический сигнал фотоприемников

5 и 8 поступает на формирователи 6 и 9 соответственно, которые вырабатывают последовательности импульсов с произвольной скважностью и фазой.

При вращении поворотного устройства

1 на выходе кольцевого лазера 2 частотный сигнал вида Гцы„(), частота которого пропорциональна угловой скорости поворотного устройства 1. Таким образом, блоку формирователей 6 и 9 форггируют импульсы, частота следования которых, пропорциональна частотам модулированного лимбом светового потока в точках лимба, разнесенных по длине штрихов. Кольцевой лазер 2 формирует последовательность импульсов, частота следования которых пропорциональна угловой скорости платформы (импульсы углового масштаба) . Блоки 2,6,9 формируют импульсы логического уровня. Процесс измерения угловых интервалов между контролируемыми штрихами заключается в измерении импульсов углового масштаба, сформированных кольцевым лазером 1, последовательность Е, на интервалах

15 времени между всеми изменениями уровня последовательностей, сформированных блоками 6 и 9 (последовательности импульсов Л и Л ). Сигнал Л поступает на первый D-триггер 17, где происходит деление его частоты на две и в результате получается сигнал

В . Сигнал А поступает на четвертьп»

D-триггер 18, где происходит деление

его частоты на 2 и в результате получается сигнал В. Сигнал В поступает на второй D-триггер 10, где происходит синхронизация передних и задних фронтов сигнала В с ближайшим передним фронтом сигнала Е, поступающим на С-вход второго D-триггера 10.

В результате на выходе второго

D-триггера 10 получаем сигналы С,Г !

Сигйал В поступает на пятый D-триги гер 12, где происходит синхронизация передних и задних фронтов сигнала !

В с ближайшим передним фронтом сигнала Е, поступающим на С-вход пятого

D-триггера 12. В результате на выходе пятого D-триггера 12 получаем сигналы G, f . Вьгсодные сигналы F, С

II второго D-триггера 10 используются для коммутации с помощью первой схемы И 19 и второй схемы И 23 на первый счетчик 26 и второй счетчик 27 последовательности импульсов Е, поступающей на первый вход первой 19 и второй вход второй 23 схем И через линию

14 задержки. Выходные сигналы F, G пятого D-триггера 12 используются для коммутации с помощью четвертой 21 схемы И и пятой 24 схемы И на четвер1 тый 29 и пятый 30 счетчики последовательности Импульсов Е, поступающей на первьп! вход четвертой 21 схемы

И и первьп1 вход пятой 24 схемы И через линию задержки 14. Необходимость линии 14 задержки обусловлена тем, что она служит для исключения совпадения во времени прихода передних фронтов сигнала Е с моментами коммутации на первый 26, второй 27, третий

28, четвертый 29, пятый 30, шестой

31, седьмой 32, восьмой 33 счетчики.

В результате первым счетчиком 26 и вторым счетчиком 27 измеряются сигналы К u L соответственно. Сигнал F

t I с единичного выхода второго D-триггера 10 поступает в вычислительное устройство 34 и используется им для определения моментов времени обслуживания первого счетчика 26 и второго счетчика 27. Сигнал f" с единчиного выхода пятого D-триггера 12 поступа2904 1 6 ет в вычислительное устройство 34 и используется им для определения мо,ментов времени обслуживания четвер,того счетчика 29 и пятого счетчика 30

5 ( (по изменению уровня сигналов F u ! сп

f, т.е . при переходе из состояния

"0" в состояние "1" обслуживаются счетчики 26 и 29, а при переходе иэ состояния "1" в состояние "0" обслуживаются счетчики 27 и 30). Третий D-триггер 11 осуществляет привязку фронтов сигнала А к ближайшим передним фронтам Л к ближайшим передним фронтам сигнала Е. Полученный таким образом сигнал М используется

/ для коммутации с помощью третьей 20 схемы И на третий счетчик 28 сигнала Е. В результате на вход третьего

20 счетчика 28 поступает последовательность импульсов, сигнал N . Сигнал !

M с выхода третьего D-триггера 11 используется в вычислительном устройстве 34 для определения момента времени обслуживания третьего счетчика

2. Иестой D-триггер 13 осуществляет привязку фронтов сигнала А к ближайшим передним фронтам сигнала Е.

Полученный таким образом сигнал М

30 исполЬзуется для коммутации с помощью шестой 22 схемы И на шестой счетчик

31 сигнала Е. В результате на вход шестого счетчика 31 поступает последовательность импульсов, сигнал N

Сигнал И с выхода шестого D-тригге-!!

35 ра 13, кроме того, используется в вычислительном устройстве 34 для определения момента времени обслуживания шестого счетчика 31. Сигнал F, С и Е поступают на входы седьмой 15

40 схемы И. На выходе седьмой 15 схемы

И имеем сигнал S поступающий на седьмой счетчик 32. Сигналы F, G и Е поступают на входы восьмой 16 схемы

И С

° Сигналы F u G используются вось45 мой 16 схемой И для коммутации последовательности Е на восьмой 33 счетчик. На выходе восьмой 16 схемы

И имеем сигнал Т, поступающий на восьмой счетчик 33. Сигналы Т и S пред50 ставляют собой пачки импульсов Е, количеством которых измеряется разность фаз между последовательностями

А и А. В результате .вычислительное устройство 34, по информации, накоп55 ленной в счетчиках и переданной ему с помощью мультиплексора 25, может определять угловые интервалы между контролируемыми штрихами за счет измерения количества импульсов углово о

1529041

Формула и з о бр ет ения

Составитель В.Ярыч

Техред Л.Олийнык

Корректор МД1ароши

Редактор Н.Горват

Заказ 7839/35

Тираж 683

Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101 масштаба (последовательность Е) между передними фронтами, между передними и задними фронтами последовательности импульсов А и последовательности им- пульсов A (последовательности обраи 5 зованы двумя фотоэлектрическими отсчетными устройствами) и между передними фронтами последовательностей

Аи А. (10

Точность измерения составляет 1 импульс углового масштаба, вырабатываемого кольцевым лазером 2 (последовательность Е) на любом измеряемом ! интервале (цена импульса углового масштаба составляет 0,25 угл.с.).

Устройство позволяет повысить точность контроля за счет уменьшения составляющей» погрешности, обсусловленной счетом импульсов и за счет исключения погрешности установочного эксцентриситета, Кроме того, обеспе"чена возможность контроля ширины штриха.

Фотоэлектрическое устройство конт.роля лимбов, содержащее поворотную платформу с закрепленным на ней кольцевым лазером, первый фотоэлектрический светоколлиматор, выход которого соединен с формирователем импульсов, первый и второй счетчики, вычислительный блок, о т л и ч а ю- 35 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, введены линия задержки, с первого по шестой D-триггеры, с первой по восьмую схемы И, мультиплексор, с третьего по восьмой 40 счетчики, второй фотоэлектрический автоколлиматор, соединенный(с вторым формирователем импульсов, причем выход кольцевого лазера соединен с

С-входами второго, третьего, пятого и шестого D-триггеров и с входом линии задержки, выход которой соединен с первыми входами элементов И, выход первого формирователя импулв сов подключен к С-входу первого и

D-входу третьего D-триггеров, выход

1 второго формирователя импульсов подключен к С-входу четвертого и D-входу шестого D-триггеров, D-входы первого и четвертого D-триггеров подключены соответственно к собственным инверсным выходам, а их прямые выходы— соответственно к D-входам второго и пятого D-триггеров, выходы второго, третьего, пятого и шестого D-триггеров подключены соответственно к вторым входам первой, третьей, шестой и восьмой схем И, выходы схем И соединены с тактовыми входами счетчиков, соответствующие выходы которых соединены соответственно с первым " восьмым входами мультиплексора, девятый — двенадцатый входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего, пятого и шестого

D-триггеров, выходы второго и пятого

D-триггеров соединены с вторыми входами четвертой и пятой схем И, третьи входы которых соединены соответственно с инверсными выходами второго и пятого D-триггеров и вторыми входами второй и седьмой схем И, тринадцатый вход и выход мультиплексора соединены соответственно с выходом и входом вычислительного блока.