Устройство для измерения линейных перемещений объектов
Патент 894352
Авторы
Устройство для измерения линейных перемещений объектов
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 894352
Союз Соввтснмк
Соцмапмстмчесимк
Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 11.03.80 (21) 2893496/18-28 с присоединением заявки ЭЙ (5l)М. Кл.
G 01 В 11/00
С 02 F 2/00
Ьеудерстюнвй кеиктет;
CCCP ве далем «еебретеекй в еткрыткй (23) Приоритет
Опубликовано 30.12.81 ° Бюллетень М 48
{53) УДK 531.717 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 12.81 (72) Авторы изобретения
А.Н.йотуэ, В.В. Попов, А. К. Полонин
Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ
ПЕРЕИЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых вибро. перемещений объектов.
Известно устройство для измерения линейных перемещений объектов, содержащее систему формирования муаровых полос, линейку фотоприемников, связанную с ней, и блок индикации.
Устройство также содержит блок обработки информационных сигналов, о вход которого подключен к фотоприемникам, а выход соединен с блоком инди кации 11 ).
Недостатком устройства являются
IS фазовые сдвиги, вызываемые возможным нестационарным изменением амплитуды информационных сигналов, снимаемых с одного из фотоприемников, приводящие к погрешностям измерения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения линейных перемещений объектов, содержащее систему формирования интерференционных или муаровых полос, соединенную с ней линейку фотоприемников и блок индикации.
Устройство также содержит блок обработки и интерполяции информационных сигналов, входы которого подключены к фотоприемникам, а выход соединен с блоком индикации $2).
Недостатком устройства является сложность измерения малых вибропере" мещений объектов.
Цель изобретения - обеспечение возможности измерения виброперемещений.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком пространственной селекции фотоприемников, входы которого подключены к фотоприемникам, а выход соединен с блоком индикации.
Кроме того, блок пространственной селекции фотоприемников состоит из узла частотной селекции, анализирую" щего узла, узла управления, коммутатора. и сумматора, входы узла частотной селекции подключены к входу блока пространственной селекции фотоприемников, высокочастотные выходы соединены с информационными входами коммутатора, выходы которого соединены с входами сумматора, выход которого соединен с выходом блока пространственной селек" . ции фотопрйемников, низкочастотные выходы узла частотной селекции соединены с входами анализируемого узла, 10 выходы которого соединены с входами узла управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функ* циональная схема анализируемого узла.
Устройство содержит систему 1 формирования интерференционных или муаровых полос, линейку 2 фотоприемников, блок щ
3 пространственной селекции фотоприемников, состоящий из узла 4 частотной селекции, анализирующего узла 5, узла 6 управления, коммутатора 7, сумматора 8, блока 9 индикации. Анали- д зирующий узел 5 состоит из дифференциальных усилителей 10, источника 11 опорного напряжения, ключевых элементов 12, компараторов 13, генератора
14 пилообразного напряжения, триггеров 15, логического элемента 16 ИЛИ, генератора 17.
Устройство работает следующим образом.
Из интерференционной картины, сфор мированной системой 1 формирования интерференционных или муаровых полос, .выделяется участок, соответствующий переходу от светлой к темной полосе, который проецируется на линейку 2 фотоприемников, на выходе которых формируются сигналы, пропорциональные распределению освещенкости вдоль выделенного участка.
Выходные сигналы с дифференциальных усилителей 10 поступают на входы компараторов 13, где они .периодически сравниваются с сигналом, формируемым генератором 14. При превышении сигнала, формируемого генерато5 ром 14,. наименьшего из напряжений, снимаемых с выхода диффвренциальных усилителей 10, один из компараторов
13 изменяет свое состояние. Сигнал
При виброперемещениях объекта происходит сканирование интерференционной полосы по фотоприемникам, в результате чего .на их выходах формируется электрический сигнал, среднее значение которого связано с пространственным положением фотопри-, емника относительно интерференцион" ной полосы, а переменная составляющая связана с величиной виброперемещения, а также с пространственным положением фотоприемника.
Блок 3 пространственной селекции фотоприемников подключает к блоку 9
2 4 индикации тот фотоприемник, который пространственно расположен на участке, соответствующем середине между максимальными и минимальными освещенностями интерференционной полосы.
Блок 9 индикации индицирует переменный электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна величине виброперемещений объекта, Сигналы с выходов линейки 2 фотоприемников поступают на вход узла 4 частотной селекции, осуществляющего разделение переменной и постоянной составляющих сигналов фотоприемников.
Постоянные. составляющие сигналов фотоприемников поступают на вход анализирующего узла 5, производящего сравнение постоянных составляющих сигналов фотоприемников с заданным значением. Узел 5 формирует сигнал управления, который через узел 6 управления поступает на один из управляющих входов коммутатора 7, на информационные входы которого поступают переменные составляющие сигналов, снимаемых с фотоприемников, выделенные узлом 4 частотной селекции.
Коммутатор 7 подключает к сумматору 8 канал, соответствующий фотоприемнику пространственно расположенному на середине между максимумами и минимумами освещенности интерференционной полосы. При этом каналы, соответствующие другим фо" топриемникам, блокируются коммутатором 7.
Сигнал с. выхода сумматора 8 поступает на блок 9 индикации.
Анализирующий узел 5 работает следующим образом.
Входные информационные сигналы поступают на первые входы дифферен" циальных усилителей 10, на вторые входы которых подается опорный сигнал с источника 11 опорного напряжения.
89"352
Формула изобретения
5 с выхода компаратора 13 перебрасыва-ет соответствующий триггер 15,выходной сигнал с которого поступает на выход анализирующего узла 5, а также на логический элемент 16 ИЛИ, выходной сигнал с которого блокирует генератор 14.
Управление работой узла осуществляется генератором 17, сигналы с кото-, рого периодически сбрасывают триггеры 15, запускают генератор 14 пилообразного напряжения, а после окончания циклоанализа величины входных сигналов, управляют ключевыми элементами 12, блокирующими входные информационные сигналы.
1. Устройство для измерения линейных перемещений объектов, содержащее систему формирования интерференционных или муаровых полос, связанную с
Ф ней линейку фотоприемников и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения виброперемещений, оно снабжено блоком пространственной селекции фотоприемников, входы которого, подключены к фотоприемникам, а выход соединен с блоком индикации. б
2. Устройство по n.l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, блок пространственной селекции фотоприемников состоит из узла частотной селекции, 3 анализирующего узла, узла управлениь, коммутатора и сумматора., входы узла частотной селекции подключены к входу блока пространственной селекции фотоприемников, высокочастотные выходы соединены с информационными входами коммутатора, выходы которого соединены с входами сумматора, выход которого соединен с выходом блока пространственной селекции фотоприемников, низкочастотные выходы узла частотной се лекции соединены с входами анализирующего узла, выходы которого соединены с входами узла управления, выходы ко-, торого соединены с управляющими входа-
Зв ми коммутатора. источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Фотоэлектрические преобразова2З тели информации. Под ред. Л.Н.Пресну. хина, M., "Нашиностроение", 1974, с. 179-181.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке " 2398539/18"28, зе кл. G 01 В.11/00, G 01 В 19/39, 1978 (прототип), Составитель Т. Айсин
Редактор С. Тараненко Техред,Т, Маточка Корректор М. Демчик
Заказ 11463/61 Тираж 645 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4