Устройство для измерения угловогоперемещения

Устройство для измерения угловогоперемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик.

< >853402 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 06.79 (2!) 2778179/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (53)М. Кл.

G 01 F 23/12

Государственный комнтеу

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.0881. Бюллетень NP 29 (5З) MK 681 ° 128. 6 (088.8) Дата опубликования описания 07.08.81 o

В.В.Алексеев, В.Б.Рагинский, О.Б.Романов, A.A.Ñàøèí и И.М.Шалфеев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения углового перемещения и может быть использовано, например, в уровнемерах с дистанционным измерением, используемым в различных отраслях промышленности,в приборах технологического контроля и т.д.

Известно устройство для измерения углового перемещения, включающее индикатор углового перемещения, датчик и приемник. Индикатор представляет собой кодирующее устройство с определенным количеством цифровых дисков, в которые встроены магнитные сегменты. Датчик выполнен s виде,неподвижных колец-держателей, каждое из которых охватывает цифровой диск.

В кольца-держатели вмонтированы герконы против каждой цифры цифрового диска (13.

Показания датчика передаются на расстояние с помощью устройства передачи сигнала, имеющего блоки по числу разрядов счетчика. Каждый блок включает схему защиты и преобразова" тель десятичного кода в двоично-десятичный, сигналы с которых поступают в приемник, выполненный в виде цифрового индикатора.

Недостатки устройства: низкая надежность датчика,включающего в себя механический элемент; наличие кодирующего устройства с большим количеством контактных пар; сложность датчика иэ-эа наличия в нем электронного устройства передачи сигнала, имеющего блоки по числу разрядов счетчика, причем каждый блок включает схему защиты и преобразователь десятичного кода в двоично-десятичный, и наличия усложненной связи датчика и приемника.

Наиболее близким по технической

15 сущности и достигаемому результату является устройство для измерения углового перемещения, входящее в состав весового доэатора и содержащее зубчатый диск, установленный на оси, 20 угол поворота которой измеряется, два основных датчика (регистратора), смещенных относительно друг друга на 1/4 шага зубчатого диска, два дополнительных датчика, включенных в схему измерения, содержащую два элемента ИЛИ, формирователь управляющего сигнала, импульсный регулятор и реверсивный электронный счетчик 12).

У этого устройства сложная схема, 30 что снижает его надежность.

853402

Целью данного изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство имеет более простую схему измерения благодаря введению дифференцирующей цепи, подключенной к выходу первого регистратора и счетному входу реверсивного электронного счетчика, и инвертора, соединенного с одной стороны со вторым регистратором и шиной сложения упомянутого счетчика, а с другой — с его шиной вычитания.

На фиг.1 пред тавлено предлагаемое устройство для измерения углового перемещения, на фиг.2 и 3 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства при вращении зубчатки соответственно по часовой стрелке и против нее,где а, б— сигналы с выходов датчика; в — сигнал с выхода дифференцирующей цепи, 29 д — сигнал с выхода инвертора.

Предлагаемое устройство для измерения углового перемещения содержит датчик 1, дифференпирующую цепь 2, инвертор 3 и реверсивный электронный р счетчик 4. с

Датчик 1 состоит из зубчатого диска 5, устанавливаемого на валу, угловое перемещение которого измеряется, и двух. регистраторов прохождения зубьев 6,7, расположенных друг относительно друга так, что сигналы с них смещены по фазе на 1/4 периода. Выходы регистраторов 6,7 являются выходами а и б датчика 1.

Выход а датчика 1 подключен через дифференцирующую цепь 2 к счетному входу в реверсивного, электронногЬ счетчика 4, а выход б — к шине сложения г и через инвертор 3 — к шине вычитания д реверсивного электронно- 40

ro счетчика 4.

Логика построения предложенного устройства сводится к разделению функций регистраторов: один из них является датчиком количества импуль- 4 сов, соответствующих количеству считаемых зубьев, а другой — датчиком направления вращения зубчатого диска, т.е. элементом, определяющим операции сложения или вычитания в зави- gp симости от направления вращения зубчатого диска.

При вращении зубчатого диска 5 йа выходе регистраторов прохождения зубьев 6,7 возникают сигналы, представляющие собой последовательности импульсов с длительностями импульсов и пауз между ними, равными соответственно времени прохождения зубьев и промежутков между зубьями. При равенстве ширины зубьев и промежутков меж- 40 ду ними длительность импульсов равна паузе между импульсами.

Благодаря смещению регистраторов

6 и 7 относительно друг друга на

1/4 шага зубчатого диска при его вра- 45 щении по часовой стребке сигнал с выхода б датчика 1 опережает сигнал с выхода а на 1/4 периода (см.фиг.2, диаграмма б). Эти сигналы положительны, и реверсивный электронный счетчик рабОтает от положительных импульсов на счетном входе и производит их сложение при подаче положительного потенциала на шину r и вычитание при подаче положительного потенциала на шину д.

Положительные импульсы с выхода дифференцирующей цепи, регистрируемые реверсивным электронным счетчиком 4, поступают на его вход в моменты времени, когда на шине сложения г присутствует положительный потенциал, а на шине вычитания д — нулевой. Следовательно, при вращении вала по часовой стрелке имеет место операция сложения, т.е. происходит увеличение показаний счетчика.

При вращении вала против часовой стрелки (см. фиг.3) для выбранного взаимного расположения регистраторов прохождения зубьев сигнал с выхода а будет опережать на 1/4 периода сигнал с выхода б датчика 1.

Из фиг.3 следует, что положительные импульсы с выхода дифференцирующей цепи 2, регистрируемые реверсивным электронным счетчиком 4, поступают на его счетный вход в моменты времени, когда на шине сложения г нулевой потенциал, а на шине вычитания д — положительный. Таким образом, при вращении вала против часовой стрелки имеет место операция вычитания, т.е. происходит уменьшение показаний счетчика.

Основные достоинства данного предложения — простота схемного решения, высокая надежность устройства и широкая область его использования.

Формула изобретения

Устройство для измерения углового перемещения, содержащее установленный на поворотной оси зубчатый диск и два регистратора, смещенные относительно друг друга на 1/4 шага зубчатого диска и соединенные с реверсивным электронным счетчиком, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дифференцирующая цепь, подключенная к выходу первого регистратора и счетному входу счетчика, и инвертор, соединенный с одной стороны со вторым регистратором и шиной сложения счетчика,а с другой " с eI о шиной вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 587337, кл.G 01 F 23/12i 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 602788, кл.С 01 G 13/28, 1976 (прототип).

853402

Составитель Н.Варнек

Редактор Б. Федотов Техред Т. Маточка Коррек р екто Г. Решетник

Заказ 5619/13 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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