Устройство для измерения перемещений

Устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения и линейности характеристики путем коррекции частоты измерительного генератора в точке измерения. При перенесении измерительного электрода 2 на расстояние, большее, чем расстояние между реперами, производится фиксация электрода 2 в точке коррекции . После поступления сигнала от датчика 8 экстремумов блок 10 измерения и коррекции частот производит вычисление алгебраической разности числового значения частоты измерительного генератора 9 и числового значения частоты данной точки коррекции , хранящихся в постоянном запоминающем устройстве. Вычисленная разность помещается в блок 11 памяти. При дальнейшем перемещении электрода 2 до точек измерений осуществляется коррекция числовых значений частоты измерительного генератора 9 разностью , полученной в точке коррекции . 2 ил., 1 таил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ю И

РЕСПУБЛИН

А1,Я0„„1 (51)5 G 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иг.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT ССОР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4650674/28 (22) 05,01.89 (46) 23.05.91. Бюл. Р 19 (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" (72) Д.Г.Дроздов и 10.И.Михеев (53) 531.707(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 729436, кл. С 01 В 7/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1335803, кл. С 01 В 7/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМВРВНИЯ ПКРЕИЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения и линейности характеристики путем коррекции частоты. измерительного генератора в точке измерения. При

2 перемещении измерительного электрода

2 на расстояние, большее, чем расстояние между реперами, производится фиксация электрода ? в точке коррекции. После поступления сигнала от датчика 8 экстремумов блок 10 измерения-и коррекции частот производит вычиспение алгебраической разности числового значения частоты измерительного генератора 9 и числового значения частоты данной точки коррекции, хранящихся в постоянном запоминающем устройстве. Вычисленная разность помещается в блок 11 памяти.

При дальнейшем .перемещении электрода 2 до точек измерений осуществляет- с

tO ся коррекция числовых значений„частоты измерительного генератора 9 разностью, полученной в точке коррекции. 2 ил., 1 табл.

1651086

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в гравиметрип для контроля многоступенчатых линейных перемещений в приборах с емкостными автогенераторными датчиками положения, Цель изобретения — повышение точности и линейности характеристики путем устранения погрешностей, вызванных непостоянством параметров электрических элементов и неточностями изготовления механических узлов датчика. 15

Коррекция частоты измерительного генератора осуществляется с помощью нескольких емкостных реперов, равномерно разнесенных по всему диапазону, что позволяет производить кор- 20 рекцию частоты в ходе измерения перемещений.

На Лиг.1 показана схема устройства для измерения перемещений;на фиг.2структурная схема блока измере" 25 ния и коррекции и блока памяти.

Устройство для измерения перемещений содержит корпус 1, измерительный электрод 2, на котором закреплены коаксиальная обкладка 3 измерительного З0 конденсатора и несколько обкладок 4 реперного конденсатора„ механически и электрически соединенных между собой, неподвижную обкладку 5 измерительного копдепсатора, а также неподвижную обкладку 6 реперного, конденсатора, закрепленные на корпусе 1„ реперпый генератор 7, датчик 8 экстремумов, измерительный генератор 9, блок 10 измерения и кор- 40 рекции и блок 11 памяти.

Г>лок 10 измерения и коррекции содержит опорный генератор 12, делитель 13, схему 14 управления, счетчик

15 номера репера, первый триггер 16, первый элемент 2И 17, группу 18 элементов 2И, мультиплексор 19, регистр 20 знака, регистр 21 остатка, реверсивный счетчик 22, постоянное запоминающее устроиство 23, второй триггер 24, второй элемент 2И 25, третий элемент 2И 26, элемент ИЛИ 27, блок 28 индикации и четвертый элемент 2И 29.

Обкладки 4 и 6 образуют ВМКосТНАА репер, который служит для фиксапии подвижной части устройства в строго определенных положениях.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении измерительного электрода 2 на расстояние, большее, чем расстояние между реперами, по показанию датчика 8 экстремумов производится фиксация измерительного электрода 2 в точке коррекции, через определенное время после поступления сигнала от датчика 8 экстремумов блок

10 измерения и коррекции производит вычисление алгебраической разности числового значения частоты измеритель" ного генератора 9 и числового значения частоты данной точки коррекции, находящегося в блоке 11 памяти. Вычисленная разность помещается в блок

11 памяти.

При дальнейшем перемещении измерительного электрода 2 до точек измерений осуществляется коррекция . числовых значений частоты измерительного генератора 9 разностью, полученной в точке коррекции.

При перемещении измерительного электрода 2 на расстояние, меньшее, чем расстояние между реперами, необходимо произвести калибровку частоты в ближайшей точке коррекции.

Частота опорного генератора 12 подается на делитель 13, с делителяна схему 14 управления, вырабатывающую импульсы положительной полярности. "Предварительная установка" и

"Строб 1 с", разнесенные во времени.

Номер репера вводится в счетчик 15 номера репера вручную или автоматически. После выхода с измерительного генератора 9 в реперную точку, опре.деляемую по сигналу от датчика 8 экстремумов, ведущая часть первого триггера 16, собранного по схеме мастер— помощник, переводится в состояние логической "1" с приходом импульса

"Предварительная установка" ведомая часть первого триггера- 16 устанавли1I 11 вае т ся в состояние логической

3 а время дсйс твия импуль с а "Пр едваритель ная установка " сигнал с выл:ода первого. триггера 1 6 с тр обируется на первом элементе 2И 1 .7 и п ос тупает в качестве разрешающего на обьедине н ный вход группы t 8 2И элемен т о в, через которые сче тчик 1 5 номера реп ер а управляет адресными входами мул ь ти пл е к сора t 9, а также на обнуляющий вход регистра 2 0 знака, устанав« лив а я е г о в нул евое состояние . В о т1086

5 165 ,сутствие разрешающего сигнала груп па 18 элементов 2И имеет на своих выходах уровень логического "0, что приводит к соединению инАормационных входов мультиплексора 19 с регистром ?.1 остатка, а выходов — с входами параллельной записи реверсивного счетчика 22. 8а время действия импульса "Предварительная установка" в реверсивный счетчик 22 через входы параллельной чаписи записывается поступающее из постоянного запоминающего устройства 23 через мультиплексор 19 значение частоты измерительного генератора 9, соответствующее номеру репера. Второй триггер 24, управляемый с выхода регистра 20 знака, через второй и третий элементы

2И 25 и 26 и элемент KIN 27 устанавливается в нулевое состояние, определяя начальное направление счета реверсивного счетчика 22 в "минус". После окончания импульса Предварительная установка" на вход разрешения счета реверсивного счетчика 22 поступает импульс "Строб 1 с", рарешающий счетчику счет. Реверсивный счетчик 22 начинает воспринимать импульсы измерительного генератора 9, ведя счет а "минус".

Если измерительный генератор 9

s данный момент времени имеет дрейф

- частоты в сторону большей частоты, I записанной в постоянном запоминающем устройстве 23, то за время действия импульса "Строб 1 с" реверсивный счетчик 22 об™тычется, на выходе переноса появляе с положительный перепад напряжения, который через элемент

ИЛИ 27 переводит второй триггер 24 в состояние единицы, изменяя направление счета счетчиком в "плюс"..Если измерительный генератор 9 в данный момент времени имеет уход частоты в сто.рону меньшей, чаписанной в устройстве

23, то реверсивный счетчик 22 за ape" мя действия импульса "Строб 1 с" обнулиться не успеет, и второй триггер .24 остается в исходном состоянии.

К концу действия импульса "Строб

:1 с" в реверсивном счетчике 22 сформируется значение ухода частоты измери тельного генератора 9.

По заднему фронту импульса "Строб

1 с" в регистр 20 знака через элемент

1 2И 291 заносится противоположное вто рому триггеру 24 значение, в регистр (21 остатка с части параллельных выходов реверсивного счетчика ?? записыва ется значение дрейфа частоты нзмерительного генератора 9, одновременно происходит сброс первого триггера 16.

На этом процесс калибровки в реперной точке чаканчивается.

Далее с приходом импульса "Предварительная установка" второй триггер

24 устанавливается в соответствии с состоянием управляющих выводов регистра 20 знака. Число, чаписанное в регистр 21 остатка через мультиплексор 19, записывается в реверсивньпi счетчик 22. На адресных входах мультиплексора 19 в данный момент поддерживаются уровни напряжения логического "0".

С приходом импульса "Строб 1 с"

20 реверсивный счетчик 22 начинает счет.

Логика работы устройства приведена в таблице.

Состояние реверсивного счетчика отображается блоком 28 индикации.

25, Таким образом, дрейф частоты изме- . рительного генератора 9 корректируется за счет определения в реперной точке его величины и дальнейшего учета этой величины со знаком, что позволя3О ет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения переме3 щений содержащее первый измеритель ный трубчатый электрод, второй измерительный электрод, установленный на штоке коаксиально первому измерительному трубчатому электроду с возможно4О стью их вчаимного перемещения, и узел Аиксации положения, о т л и ч а— ю щ е е с я тем,, что,,с целью повышения точности и линейности характеристики, оно снабжено ичмерительным

45 генератором и последовательно соединенными реперным генератором, датчиком экстремумов изменения частоты, блоком измерения и коррекции и блоком памяти, вход измерительного генератора подключен к первому измери:тельному трубчатому электроду, вы-ход — к второму входу блока измерения и коррекции, учел Аиксации положения выполнен в виде неподвижного трубчатого электрода и коаксиальных с ним реперных электродов, установленных на штоке, вход реперного генератора подключен к неподвижному трубчатому электроду узла Аиксации положения.

1 651()86

Направление начаСостояние

Изменение регистра

20 знака ла счета

Минус

Плюс

Есть

Нет

В плюс

В минус

От Фатеже Р

Составитель К.Тавлинов

Техред А.Кравчук Корректор Н.Реаская

Редактор О.1 )рковецкая

Заказ 160() Тираж 393 Подписное

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

ДрейА частоты от значения репера реверсивного счетчика 22 направления счета за 1 с