Устройство для измерения перемещений

Устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

О П И С А Н И Е ()937990

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.11.80 (! ) 3006281/18 28 с присоединением заявки Рй . 3120710/1 8-28

{23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень Юе 23

Дата опубликования описания 23.06.82 (5! )М. Кл.

GO1 В 7/00

3Ьеударстеаииьй комитет

СССР ае делам изоаретеиий и открытий (53) УДК621.317, .39:531,717 (088.8) (72) Авторы изобретения

3 :т. 2 . 4Г.1.

А. А. Кириллов, Э. П. Катилас, и В. А. Житенев. "н ее (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измеритель; ной технике и может быть использовано в системах программного управления.

Известно устройство для измерения перемещения, используемое в системах числового программного управления, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений, высокочастотный блськинг-генератор, делитель напряжения, усилитель-формирователь прямоугольных импульсов низкой частоты Pl) .

Недостатком устройства является сложность первичного преобразователя, а также низкая точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения перемещений, содержащее управляемый генератор с катушкой индуктивности, опорный генератор, блок сравнения интервалов, элемент НЕ (2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений за счет температурной и временной нестабильности.

Ueab изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения перемещений снабжено триггером, счетчиком, элемен« том И, формирователем импульсов, выход уп равляемого генератора подключен через элемент НЕ к разрешающему и установочному входам блока сравнения интервалов и счетному входу триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выход опорного генера " тора соединен с первым входом блока сравнения интервалов, выход которого соединен через счетчик с вторым входом элемента И.

Кроме того, управляемый генератор выполнен в виде трех соединенных в кольцо элементов НЕ, вход и выход второго элемента HE соединены через два последовательно соединенных конденсатора, а точка соединения двух конденса9379 торов подключена к катушке индуктивности.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема управляемого генератора.

Устройство дпя измерения перемеще: ний содержит управляемый генератор 1 и опорный генератор 2, выход которого соединен с блоком 3 сравнения интервала, элемент 4 НЕ, подключенный к гене- t0 ратору 1. Выход элемента 4 HE подключен к разрешающему и установочному входам блока 3 сравнения интервалов и к счетному входу триггера 6, с выхода которого сигнал подается на элемент 7

И и формирователь 8 импульсов, выход которого соединен с установочным входом счетчика 5. Выход блока 3 сравнении интервалов соединен через счетчик 5 со вторым входом элемента 7 И. Выходной сигнал вырабатывается на выходе 9 элемента 7 И. Управляемый генератор: (фиг. 2) содержит элементы 10-12. НЕ, соединенные в кольцо. Вход и выход среднего элемента 11 HE соединены между собой через два конденсатора 13 и ) 4 к средней точке конденсаторов, последовательно с конденсатором 15 соединена катушка 16 индуктивности, параллельно им подсоединен потенциометр 17, схема питается от источника с зажимами 18 и 19. Катушка имеет подвижной якорь 20.

Устройство работает слецующим образом.

В исходном состоянии подано напряже35 ние питания и магнитопровод катушки 16 индуктивности разомкнут. Блок 3 H триггер 6 находятся.в нулевом положении.

Управляемый генератор 1 вырабатывает импульсы, поочередно разделенные во времени неравными интервалами Т и Т на разрешающем и установочном входах блока 3 сравнения интервалов установлен единичный (положительный) потенциал и происходит заполнение этого блока им45 пульсами от опорного генератора 2. За интервал времени Т код. в блоке 3 срав нения" интервалов не успевает достигнуть кода переполнения и блок 3 не вырабаты вает импульс переполнения. За интервал времени Т> код в блоке 3 успевает дою-

ЪО ,уигнуть кода переполнения и вырабаты-ваетсы импульс переполнения. Код в счет чике 5 становится равным 01.

По заднему фронту положительного по 55 тенциала элемента 4 НЕ происходит пере кпючение триггера. Йо заднему фронту положительного потенциала на единичном

90 ф выходе триггера 6 происходит формирование импульса сброса формирователем

8 импульсов, Сброс блока 3 происходит при нулевом потенциале на установочном входе, Сброс счетчика 5 происходит положительным импульсом один раз за два интервала времени.

Условие выработки выходного сигнала на выходе 9 устройства — наличие в счетчике 5 кода 10 при положительном потенциале на единичном выходе триггера

6 - не выполняется. Выработки выходного сигнала не происходит.

Управляемый генератор 1 вырабатывает импульсы, разделенные во времени равными интервалами времени Т>. В интервале времени Т на разрешающем и установочном входах блока 3 установлен единичный (высокий) потенциал и происходит заполнение этого блока импульсами от опорного генератора 2. За каждый интервал времени Т код в блоке 3 успе вает достигнуть кода переполнения и вырабатывается импульс переполнения, поступающий на вход счетчика 5.

За каждые два интервала Т> код в счетчике 5 принимает значение 10. Выполняется условие выработки выходного сигнала на выходе 9. Сброс блока 3 и счетчика 5 происходит аналогично.

Таким образом, выходной сигнал вырабатывается в том случае, если якорь

20 замыкает магнитопровод катушки

16 индуктивности.

Управляемый генератор (фиг. 2) работает следующим образом. При отключенной последовательной цепочке из кон денсатора 15 и катушки 16 индуктивности (C„ 4 6 ) и определенной величине сопротивления потенциометра 1 7 на выходе управляемого генератора вырабатываются импульсы, имеющие равные интервалы между ними.

При подключении цепочки C L g, имеющей собственную резонансную чаототу, йроисходит суммирование колебаний. Равномерность следования импульсов искажается. При увеличении индуктивнос ти катушки 16 с разомкнутым магнитопроводом резонансная частота цепочки

С16 (Чб уменьшается. Упраме и генратор начинает вырабатывать импульсы с равномерным интервалом между ними.

При расхо®дении собственной частоты управляемого генератора и резонансной частоты цепочки С -Ь б в 5-10 раз спектр выходных колебаний управля7990 6 измерений, оно снабжено триггером, счет чиком, элементом И, формирователем импульсоь, выход управляемого генератсора подключен через элемент НЕ к разре шающему и установочным входам блока сравнения интервалов и счетному входу триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И и входом формирователя импульсов, выход которого сое

10 динен с установочным входом счетчика, выход опорного генератора соединен с первым входом блока сравнения интервалов, выход которого соединен через счет чик с вторым входом элемента И.

35 2. Устройство по п.1, о т л и ч а -. ю щ е е с я тем, что управляемый гене ратор выполнен в виде трех соединенных в кольцо элементов НЕ, вход и выход второго элемента НЕ соединены через

20 два последовательно соединенных конденсатора, а точка соединения двух конденсаторов подключена к катушке индуктивности.

1. Устройство для измерения переме- 2s щений, содержащее управляемый генератор с катушкой индуктивности, опорный генератор, блок сравнения интервалов, элемент НЕ, о т. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности аис. Р

5 93 емого генератора изменяется. Подряд следует несколько импульсов с интервалом Т, разделенных интервалом Т.

Подстройка спектра колебаний осуществляется потенциометром 17. Без потенциометра 17 схема устройства для измерения перемещения усложняется. йолжна быть увеличена разрядность счет чика 5.

Предлагаемое устройство позволяет сократить на 15-25% объем электронного оборудования, уменьшить погрешность, увеличить стабильность характеристик, упростить изготовление, обслуживание и наладку, увеличить температурную и временную стабильность, упростить схемные решения логических узлов в устройствах. для числового программного управления и тем самым повысить точность измерения.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 726416, кл. G 01 В 7/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 63052) кл, G 01 В 7/00, 1976 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 4439/58

Тираж 614 Подписное

Филиал фППП Патент", г. Уж горо п, ул. Проектная,4