Способ измерения длин и углов и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1820207
Авторы: Биркадзе, Гагнидзе, Масловский, Сихарулидзе
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1820207 А 1 505 6 0 ЯМЮЗЩ омышленность, ДЛИН И УГЛОВ ОСУЩЕСТВЛ Ея к измеритетения являчет повыши точек делвнии шага дперемещеемых механой протяжеых участпень равно ительного эле ому, учитывая астоты, равноГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) 1, Федотов А,И. Технология автоматизированного нанесения штрихов и знаков.- М,: Машиностроение,1977, с.259.2. Гелашвили Н,В;, Биркадзе Ш,ВКурятов В,Н., Орлов М.В. Автоматизированная углоизмерительная система на базе кольцевого лазера. Измерительная техника, 1988, М 9.3. Пивоварова Л,Н., Куликов Н,И. Фотоэлектрические преобразователи для измерения угловых и линейных перемещений,Оптико-механическая пр 1974, М 8, с.64-72.(54) СПОСОБ. ИЗМЕРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО НИЯ(57) Изобретение относитс ной технике. Целью иэобр повышение точности за с равномерности расстановк периода при интерполиров ретности преобразователя Инерционность перемеща ских узлов в сочетании с мал стью интерполируем .обеспечивает, высокую сте ности перемещения чувств мента преобразователя, поэ стабильность заполняющей ельется ения ения. искний, иче- нноков мер1820207 3:л. г,З; Составитель В, СихарулиТехред М. Моргентал орректор А. Коэориз тор Г. Бельска оизводственно-издательский комбйнат "Патент". г. Ужгород. ул,Гагарина, 1 аэ 2022 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., 4/51820207 20 мерность дробления шага дискретности получается высокой. Изменение абсолютных значений скоростей укаэанных переме- щений для различнцх периодов компенсируется. путем расчета дробной части как отношения количества заполняющих импульсов от начала или от конца периода до сигнала от контролируемого объекта к их количеству за этот период, Объект вместе с чувствительным элементом датчика 1 перемещений приводится в равномерное по возможности поступательное или вращательное движение, при этом на выходе датчика 1 формируется периодическийсигнал, несущий информацию о величине перемещения объекта. Этот сигнал с помощью формирователей 2 и 3 коротких импульсов преобразуетсяв две последоваИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях длин и углов, заданных с помощью многозначных мер в виде расстояний между штрихами линейных мер, углов между боковыми гранями угловых призматических мер или штрихами угловых нимбов и растров и т.д.Целью изобретения является повышение точности измерения длин и углов путем повшения равномерности расстановки точек деления периода при интерполировании шага дискретности датчика перемещений,Цель достигается за счет того, что по способу измерения длин или углов, заключающемуся в том, что объект связывают с датчиком линейных или угловых перемещений, равномерно перемещают объект вдоль линии измерения, фиксируют моменты прохождения контролируемых элементов объекта относительно неподвижной отсчетной точки, а о величине измеряемых длин или углов судят по величинам соответствующих перемещений объекта, зафиксированных по выкодным сигналам датчика перемещений с интерполяцией шага дискретности последнего, операцию измерения осуществляют следующим образом: отдельно производят счет целого числа шагов дискретности датчика перемещений, укладывающихся в измеряемой величине, а для определения соответствующих дробных частей шагов дискретности датчика переметельности импульсов с тем же периодом, но сдвинутых относительно друг друга по фазе на 180 . По мере движения объекта относи-Ю Г тельно узла 4 фиксации контролируемых элементов объекта на выходе формирователя 5 коротких импульсов возникает импульсы такие, что между каждой парой иэ них возникает несколько импульсов с формирователей 2 и 3. Импульсные информационные сигналы с формирователей 2, 3 и 5 используются для счета целого числа шагов дискретности датчика 1 перемещений в счетчике 7 и для определения временных эквивалентов текущих шагов дискретности и их дробных частей в интерполяторе б, Полученная информация подвергается окончательной обработке в вычислителе 9. 2 с, и 2 з,п.ф-лы, 3 ил. щений заполняют его выходной сигнал последовательностью импульсов с образцовой частотой повторения, в заданное число раз превышающей частоту повторения выходного сигнала датчика, подсчитывают количество заполняющих импульсов от начала или от конца периода выходного сигнала датчика, внутри которого возникает сигнал от контролируемого элемента объекта, до этого сигнала и количество заполняющих импульсоа между отсчетными точками укаэанного периода и находят их отношение.При применении предлагаемого способа высокая точность расстановки интерполирующих импульсов достигается за счет того, что внутри интерполируемых участков,учитцвая их малую протяженность, а также инерционность перемещаемых механических узлов, неравномерность перемещения чувстивительного элемента датчика практически отсутствует, поэтому благодаря стабильности заполняющей частоты равномерность дробления шага дискретности получается высокой, Изменение абсолютных значений скоростей этих перемещений для различных периодов комппенсируется за счет расчета дробной части как отношения указанных выше количеств импульсов, .30 Предлагаемый способ поясняется временнцми диаграммами на фиг.1, где а - временная последовательность узловых точек отсчета периодов выходного сигнала датчика; б - временное положение момента про 1820207рой формирователи коротких импульсов тов И также объединены и образуют второйдатчика, входы которых соединены с выхо- вход блока, счетный вход триггера являетсядом датчика, формирователь коротких им- третьим входом блока, а третьи входы четыпульсов узла фиксации, вход которого рех элементов И объединены и образуют егосоединен с выходом узла фиксации, интер управляющий вход, а блок определения вреполятор шага дискретности датчика пере- менных эквивалентов дробных частей шамещений с блоком управления и гов дискретности датчика перемещенийпоследовательно соединенные блок буфер-выполнен в виде триггера с раздельныминой памятивычислитель и регистратор, . входами, элемента ИЛИ, выход которого соснабжено счетчиком целого числа шагов ди единеньгс первым входом триггера, а первый. скретности датчика перемещений, вход ко- вход является вторым входом блока, двухторого соединен с выходом одного из формирователей импульсов, двух элеменформирователей коротких импульсов датчи-, тов И и счетчика импульсов, выход которогока, а интерполятор выполнен в виде генера- являешься информационным выходом блока,тора образцовой частоты, блока 15,. при этом первый вход первого элемента Иопределения временных эквивалентов теку-объединен с первым входом элемента ИЛИ,щих шагов дискретности датчика переме- второй вход. объединен с вторым входомщений, первый, второй, и третий входы триггера. и является третьим входом блока,которого соединены соответственнос выхо- первый вход второго элемента И соединендами генератора образцовой частоты и фор с выходом триггера, второй вход является,. мироватеЛей коротких импульсов датчика, и первым входом блока, выход соединен соблока определения временных эквивален-. счетным входом счетчика импульсов, входтов дробных частей шагов дискретности . первого формирователя импульсов соедидатчика перемещений, первый, второй и нен с вторым входом элемента ИЛИ и с.третий входы которого соединены соответ входом "Установка "О" счетчика импульсовственно с выходами генератора образцовой и является первым выходом блока, вход вто-;частоты, одного из формирователей корот- рого формирователя импульсов соединен ских импульсов датчика и формирователя ко- выходом триггера, а выход является вторым. ротких импульсов устройства фиксации, .выходом блока.первый и второй выходы соединены соот На фиг.2 изображена функциональнаяветственно с входами блока управления, уп- схема устройства для измерения длин и угравля.ющий вход которого соединен с лов с интерполятором шага дискретностиодноименным выходом блока буферной па- датчика перемещений,.где.1 - датчик линеймяти, выход соединен с управляющими вхо-ных или угловых перемещений, 2, 3, 5, 22, 23дами блока определения временных 35 - формирователи коротких импульсов, 4 - .эквивалентов текущих шагов дискретности узел фиксации контролируемых элементов .датчика перемещенйй и блока буферной па- объекта, 6. - .- интерполятор шага дискретномяти, информационные входы которого со- сти датчика перемещений с блоком управлеединены соответственно с одноименными ния, 7 - , счетчик целого числа шаговвыходами блоков определения временных. 40 дискретности датчика перемещений, 8 -эквивалентов и счетчика целого числа шагов. блок буферной памяти, 9 - вычислитель, 10дискретности датчика перемещений, блок - регистратор, 11 - генератор образцовой. определениявременныхзквивалентовтеку- чаСтоты, 12 - триггер со счетным входом,щих шагов дискретности датчика переме - 16, 21, 24 - логические элементы И, 17,щений выполнен в виде двух счетчиков 45. 18,25 - счетчики импульсов,19,26 - логичеимпульсов, выходы которых являются ин-ские элементы ИЛИ, 20, 27 - триггеры сформационными выходами блока, четырех раздельными входами,элементов И, выходы первого и третьего из На фиг.Зизображены временныфедиагкоторых:соединены соответственно со счет- раммы, поясняющие работу отдельных элеными входамисчетчиковимпульсов,авыхо-, 50 ментов схемы, приведенной на фиг,2,ды второго и четвертого соединены Полярность сигналов на этой фигуре пока-соответственно с входами "Установка "0" и зана условно, так как комбинация полярнотех же счетчиков, и триггера.со счетным стей этих сигналое, необходимая длявходом, один из выходов которого соединен. работы реальной схемь 1, зависит от конкрет- .с вторыми входами первого и четвертого 55 но выбранной элементной базы.элементов И, другой выход - с вторыми вхо- Датчик 1 линейных или угловых переме. дами второго и третьего элементов И, пер- .щеиий вырабатывает первичный периодивые входы первого и третьего элементов И ческий сигнал, имеющий, как правило,объединены и образуют первый вход блока, квазисинусоидальную форму, которыйпервые входы второго и четвертого злемен- фильтруется,.усиливается, а часто и преоб1820207 10 Яразуется в.прямоугольную форму. Период Регистратор 10 производит регистразтого сигнала соответствует единичному ли- цию измеренных значений, полученных понейному или.угловому перемещению, т,е. сле обработки в вычислителе 9, на шагу дискретности датчика 1. бумажном носителе, цифровом табло или наформирователи 2 и 3 коротких импуль дисплее. В качестве устройств 9 и 10 может сов вырабатывают. периодические последо- быть применена стандартная ЭВМ с соотвательности импульсов, передние Фронты . ветствующей периферией.которых фиксируют характерные точки пер- Интерполятор 6 шага дискретности датвичного сигнала датчика 1, например точки . чика перемещений с блоком управления 6 перехода сигнала через ноль соответствено 10 содержит генератор 11 образцовой частоты; на его положительных и отрицательных блок 6 првделениявременныхэквивалентов фронтах. текущих шагов дискретности датчика 1 пеУзел 4 фиксации контролируемых зле- ремещений, содержащий триггер 12 со счет- метов объекта вырабатывает в соответству- вым эодом, логические элементы И 13-16 ющие моменты времени импульсные 15 исчетчики 17 и 18 импульеов, блокопредесигналы, обычно имеющие колоколообраз- ления временного эквивалента дробной чаную форму, когорыефильтруютсяиусилива- ети шага дискретности, содержащий ютсяФормирователь 5 вырабатывает логический элемент ИЛИ 19, триггер с раз.импульсы, фронты которых фиксируют вре-дельными входами 20, логический элемент менные положения импульсных сигналоа 20. И 21; формирователи 22 и 23 коротких имузла 4. Импульсы формирователя 5 могут пульсов, логическийэлемент И 24 исчетчик быть "привязаны", например, к передним 25 импульсов, а также гхему управления, , (задним) фронтам; обоим фронтам или к вер- содержащую логический элемент ИЛИ 26 и шине (максимуму или.минимуму) первично-. триггер 27 с раздельными входами, го выходного сигйала узла 4, 25 Генератор 11 образцовой частоты выраИнтерполятор.6 шага дискретности дат.- батывает стабильную по часоте последовачика перемещений с блоком. управления . тельность импульсов, частота повторения обеспечивает накопление и передачу в блок которых превышает частоту повторения им- .8 буферной памяти информации, позволяю- пульсов формирователя 2 э чис. о оаз, равщей определить дробную часть количества 30 ное количеству точек интерполирования шагов дискретности датчика перемещений, внутри шага дискретности датчика, Напри- укладывающихся в контролируемой коорди- мер, датчик линейных перемещений имеет нате. Входы интерполятора 6 соединены с шагдискретности 1 мкм, скоростьдвижения выходами формирователей 2,3,5 и управля- его чувствительного элемента (всегда задающим выходом блока 8 буферной памяти, 35 на заранее) равна 1 ммlс, требуется поланформационные выходы интерполятора 6 учить дискретность отсчета перемещенийсоединены с информационными входами. 0,01 мкм. В этом случае частота повторения блока 8,ауправляющийвыходинтерполято- . импульсов формирователя 2 равна 1-1 ра - с входом разрешениля:записи инфор- ммlс 1 мкм -1 кГц, а число точек интерполи. мации блока 8 40 рования внутри шага дискретности 1-мкм:. В счетчике 7 целого числа шагов диск,01 мкм =100. Поэтому частоту повторения ретности датчика перемещений оуществля- импульсов генератора 11 следует выбрать ется счет импульсов формирователя 2 и тем равной б 1-10012=100 кГц, Генератор 11 мосамым фйксируется текущее значение коор- .жег. быть выполнен, например, из задающединаты перемещения чувствительного эле го генератора, стабилизированного мента датчика перемещений, выраженое в кварцем, набора делителей частоты, пере- количестве шагов его дискретности, Счет- ключаемых перед началом работы в зависиный вход счетчика 7 соединен с выходом мости от требуемой. величины выходной формирователя 2; а его информационные частоты, определяемой условиями измеревыходы -с информационными входами бло" 50 ний, Выход генератора 1 соединен с одника 8. ми из входов логических элементов И 13, 15Блок 8 буферной памяти предназначен и 24. На вторые входы элементов И 13 и 5 для записи и хранения информации с интер- подключены соответственно прямой и ин. полятора 6.и счетчика 7 о дробной и целой версный выходы триггера 12, Эти же выходы частях координат каждого из контролируе триггера соединены с одним из входов злемых элементов объектаизмерения, э также ментов И 14 и 16, вторые входы последних для выдачи этой информации в вычислитель: соединены с выходом формирователя 3. Вы после завершения процесэ измерения. ходылогических элементов И 13 и 15 соедиЗычислитель 9 предназначен для расчета по нены. соответственно со счетными входами формулам 1). и (2) искомых длин и углов. счетчиком,17 и 18 импульсов, а выходы элесУментов И 14 и.16 - с входами "Установка "О" этих счетчиков.Выход формирователя 2 соединен также с одним,из входов логического элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с одним из входов триггера 20, С другим входом этого триггера соединен выход формирователя 5. Выходы формирователей 2 и 5 соединены также с входами логического элемента И 21, выход которого соединен с входом формирователя 22, Этот формирователь вырабатывает импульс определенной длительности при полном или частичном совпадении импульсов с формирователей 2 и 5. Выход формирователя 22 соединен с входами элементов ИЛИ 19 и 26 и входами "Установка "0" счетчика 25 импульсов, Один из входов триггера 20 соединен с входом логического элемента И 24, а также с входом формирователя 23, Последний вырабатывает импульс определенной длительности при переходе триггера 20 из одного определенного состояния в другое (на схеме из состояния "0" в состояние "1"). Выход формирователя 23 соединен с входом элемента ИЛИ 26, Выход элемента ИЛИ 26 соединен с одним из входов триггера 27, выход этого триггера соединен с третьими входами логических элементов И 13 - 16 и управляющим входом блока 8 буферной памяти, а управляющий выход последнего - с вторым входом триггера 27. Триггер 27 осуществляет запрет прохода импульсов от генератора 11 на счетные входыа импульсов от формирователя 3 на входы "Установка "0" .счетчиков 17 и 18 после появления каждого импульса на выходе формирователя 5 и дает команду на запись информации в блок 8. После забора всей информации блок 8 возвращает триггер в исходное состояние. Информационные выходы счетчиков 17, 18 и 25 соединены с информационными входами . блока 8.В зависимости от выбранной элементной базы может понадобиться увязка опи- санных элементов по полярности - применение в отдельных местах схемы на фиг,2 инверторов, на схеме не показанных, Не показана на схеме как общеизвестная также цепь установки элементов схемы на фиг,2 в исходное состояние перед началом измерений. В варианте выполнения устройства сигнал начала отсчета, устанавливающий элементы схемы на фиг,2 в исходное состояние и разрешающий начало работы устройства. может вырабатываться специальным датчиком, фиксирующим прохождение подвижной системой определенной точки в пространстве (например, зазор между неподвижной парой светодиод-фотодиод40 50 четные периоды сигнала с формирователя 2, а на счетчик 18 в его четные периоды. При этом на счетчиках 17 и 18 накапливаются количества импульсов, представляющие собой временные эквиваленты соответствующих периодов сигнала с датчика 1 (формирователя 2). Сброс счетчиков 17 и 18в исходное состояние обеспечивается также попеременно импульсами с формирователя3, поступающими на их входы "Установка "0", в зависимости от разрешающихпотенциалов с выходов триггеров 12 и 27 на вхо-. дах логических элементов И, 14 и 16,Импульсы с формирователя 2 через элемент ИЛИ 19 поступают также на один из входов триггера 20, подтверждая каждый раз его состояние (на фиг.2 состояние "1"). По мере движения объекта измерения при прохождении относительно узла 4 фиксацииконтролируемых элементов объекта (штрихов шкалы или лимба, граней угловой меры и т.п) на выходе формирователя 5 начинают. возникать короткие импульсы. причем между каждой парой этих импульсов, как прави-. ло,.возникает не менее нескольких . перекрывается непрозрачной пластиной, связанной с подвижной частью),Устройство для измерения длин и угловработает следующим образом;По команде оператора объект измерения вместе с чувствительным элементом датчика .1 приводится в равномерное (по возможности) поступательное или вращательное движение в зависимости от того,10 какая величина измеряется: длина или уголПри этом на выходе датчика 1 появляется периодический сигнал, несущий информацию о величине перемещения объекта измерения,. Этот сигнал преобразуется15. формирователями 2 и 3 в две последовательности коротких импульсов с периодомповторения как у датчика 1, сдвинутых отно-, сительно друг друга по фазе на 180, Импульсы с формирователя 2 поступают на20 счетный вход триггера 12, который начинаетпериодически переключаться из одного положения в другое, в результате чего на еговыходах образуются два противофазных напряжения прямоугольной формы. Эти напряжения подаются на .один из входовлогических элементов И соответственно 13 и 15. При этом с выхода триггера 27 на другие входы этих.элементов попадается напряжение, йе препятствующее их открытому состоянию. ТаКим образом, триггер 12обеспечивает проход импульсов генератора11 на счетные входы счетчиков 17 и 18 импульсов через логические элементы И 13 и15 попеременно, по мере переключениятриггера 12, например, на счетчик 17 в не 1820207 14с импульсов с формирователей 2 и 3, посколь- зывается записанной информация, необхоку шаг дискретности датчика 1 в несколько димая для расчета координат по формуле(1),раз меньше угловой или линейной цены им- При этом на одном из счетчиков 17 или 18пульса.с узла 4 фиксации и во много раз "оказывается записанным "0". Он во внимаменьше цены между смежными импульсами 5 йие не принимается или берется сумма зна-узла 4,: . чений обоих счетчиков, По окончанииКаждый из импульсов с формирователя записи информации блок 8 выдает сигнал на5, поступая на другой вход триггера 20, вы- второй вход триггера 27 и последний воззывает его опрокидывание (состояние "0"). вращается в исходное положение.Последующий импульс с формирователя 2 10 После набора информации, соответст-вновь возвращает триггер 20 в исходное . еуещей всем точкам контроля (их, как прасостояние. При этом на выходе триггера 20 вило, бывает несколько, например штрихи .возникает. строб-импульс, длительность ко- штриховой линейной мерц, углы многогранторого равйа интервалу времени между им- ной призмы и т.п.), в вычислитель 9 прщзпульсов с формирователя 5 й следующим за 15 водится считывание информации с блока 8ним импульсом с формирователя 2,; Этот буферной памяти и вычислитель рассчитыимпульс разрешает проход счетных импуль- вает координаты по формуле (1), а также ихсов с генератора 11 через логический эле-. Разности по формуле (2), так как обычномент И 24 на счетчик 25 импульсов. Таким требуется определять не абсолютные коор-образом, на счетчике 25 накапливается ко динаты точек в пространстве относительноличество импульсов; представляющее со- начальной точки, а именно их разности, на-"; бой временной эквивалент дробной частипример при измерении интервалов междушага дискретности датчика 1, соответствую-. штрихами штриховых мер, углов многогран-.щего импульсу с формирователя 5. : ных призм и т.п. Результаты измерений фикПри полнбм или частичном совпадений 25 сируются регистратором 10,. импульсов с формирователей 2 и 5 на выхо-.. Возможны варианты выполнения устде элемента И 21 появляется иеульс., дли-ройства для измерения Длин и углов в зави. тельность которого может варьировать в симости от ряда параметров, влияющих на,зависимости ог степени перекрытия" вход- быстродействие средств набора и записиных импульсов, Этот импульс доводится до 30 информации, таких как скорость проведеопределенной длительности формировате- ния измерений, количество контролируелем 22 и устанавливает счетчик 25 в нулевое мых точек, абсолютные значения.состояние, т,е. дробная часть при,этом рав- измеряемых величин, соотновение шаговна нулю. Поскольку в рассмотренном случае дискретности датчика и интерполятора.. на оба.входа триггера 20 поступают импуль . В рассмотренной на фиг.2 схеме времясы, по их окончании его состояние является для переписи информации со счетчика 7 внеопределенным, Для исключения этого им- блок 8 буферной памяти не должно превоспульс с формирователя 22 через логическийходить периода выходного сигнала датчика,: элемент ИЛИ 19 также поступает.на тот же .1, затем может быть переписана информа триггер 20, что и импульсы с формирователя 40 . ция ео счетчиков 1.7, 18 и 25. Это время2.: ограничено лишь минимально возможнымВ предыдущем случае по окончании . временем прихода следующего импульса с.строб-импульса с триггера 20 формирова- формирователя 5. Для еще болеевысокого:тель 2 вырабатывает короткий импульс, ко- быстродействия проведения измерений наторый, как и имйульс с формирователя 22,.45 выходах счетчика 7 могут быть. применены. поступаетнаэлементИЛИ 26,асеговыходаэлементы динамической памяти, запоминана один извходов триггера 27, вызывая его ющие информацию на указанное выше вресрабатывание. При этом потенциал на его мя,.в то время как счетчик.7 продолжаетвыходе запирает.логические элементы И: счет.13-16 и дает сигнал на блок 8 буферной 50. При относительно низкихскоростяхизпамяти, разрешающий запись в него инфор-: мерения и малых величинах разрядностей.мации со счетчиков 17, 18 и 25, а также со счетчиков, в.первую очередьсчетчика.7, когсчетчика 7 целого числа шагов дискретности да время переписи с них информации в блокдатчика перемещений, который подсчиты не превосходит половины периода выходвает количество импульсов с формировате.- 55 ного сигнала датчика 1, возможно видоизля 2, начиная с момента начала отсчетаменение схемы на фиг,2: на й-входтриггеракоординат, т,е, фиксирует текущее значение.: 27 можно подключить выход формироватецелого количества шагов дискретности. . ля 3, выход триггера 27 отсоединйть от лоТаким образом, при появлении каждого., гических.элементов И 14 и 16, а вместо .импульса с формирователя 5 в блоке 8 ока-последних использовать подва входа "Уста 18202075 10 по выходным сигналам датчика перемещений с интерполяцией шага дискретности по-. 20 30 счетными точками указанного периода и 35 40 ватели коротких импульсов датчика, входыкоторых соединены с выходом датчика, формирователь коротких импульсов узла фикса-. 50 новка ".0"; соединенные по схеме И, которыеимеются у большинства типов счетчиков. Формула изобретения 1, Способ измерения длин и углов, заключающийся в том, что объект связывают с датчиком линейных или угловых перемещений, равномерно перемещают объект вдоль линии измерения, фиксируют моменты прохождения контролируемых элементов объекта относительно неподвижной отсчетной точки, а о величине измеряемых длин или углов судят по величинам соответствующих перемещений объекта, зафиксированных следнего, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, отдельно произвбдят счет целого числа шагов дискретности датчика перемещений укладывающихся в измеряемой величине, а для определения соответствующих дробных частей шагов дискретности датчика перемещений заполняют его выходной сигнал последовательностью импульсов с образцовой частотой повторения, в заданное число раз превышающей частоту повторения выходного сигнала датчика, подсчитывают количество заполняющих импульсов от начала или от конца периода выходного сигнала датчика, внутри которого возникает сигнал от контролируемого элемента объекта, до этого сигнала, и количество заполняющих импульсов между отнаходят их отношение.2, Устройство для измерения длин углов, содержащее, привод для перемещения объекта в направлении линии измерения, датчик линейных или угловых перемещений, чувствительный элемент которого связан с подвижной частью привода, перемещаемой вместе с объектом, узел фиксации контролируемых элементов объекта,установленный с возможностью фиксации моментов их прохождения относительно отсчетной оси узла, первый и второй формироции, вход которого соединен с выходом узла фиксации, интерполятор шага дискретности датчика перемещений с блоком управления и последовательно соединенные блок буферной памяти, вычислитель и регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. повышения точности, оно снабжено счетчиком целого числа шагов дискретности датчика перемещений, вход которого соединен. с выходом одного из формирователей коротких импульсов датчика; а интерполятор выполнен в виде генератора образцовой частоты, блока определения временных эквивалентов .текущих шагов дискретности датчика перемещений, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора образцовой частоты и формирователей коротких импульсов датчика, и блока определения временных эквивалентов дробных частей шагов дискретности датчика перемещений, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами гене.ратора образцовой частоты, одного из формирователей коротких импульсов датчика и формирователя коротких импульсов устройства фиксации, первый и второй выходы соединены соответственно с входами блока управления, управляющий вход которого соединен с одноименным выходом блока буферной памяти, выход соединен с управляющими входами блока определения временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений и. блока 5 буферной памяти, информационные входыкоторого соединены соответственно с одноименными выходами блоков определения временных эквивалентов и счетчика целого цисла шагов дискретности датчика перемещений,3. Устройство поп.2, отл ич а ю щеес я тем, что блок определения временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений выполнен в виде двух счетчиков импульсов, выходы которых являются информационными выходами блока, четырех. элементов И, выходы первого и третьего из которых соединены соответственно со счетными входами счетчиков импульсов, а выходы второго и четвертого - соответственно с входами "Установка "0" тех же счетчиков, и триггера со счетным входом, один из выходов которого соединен с вторыми входами первого и четвертого 5 элементов И, другой выход - с вторыми входадами второго и третьего элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и образуют первый вход блока, первые. входы второго и четвертого элементов И также объединены и образуют второй вход блока, счетный вход триггера является третьим входом блока, а третьи входы четырех элементов И объединены и образуют его управляющий вход.5. 4. Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что блок определения временных эквивалентов дробных частей шагов дискретности датчика перемещений выполнен в виде триггера с раздельными входами, элемента ИЛИ, выход которого соединен с первцм входом триггера, а первый вход является вторым входом блока, двух формирователей импульсов, двух элементов И и счетчика импульсов, выход которого. является информационным выходом блока, первый вход первого элемента И обьединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход - с вторым входом триггера и является третьим входом блока, первый вход второго элементв Й соединен с выходом триггера,второй вход является первым входом блока, вцход соединен со счетным входом счетчи-ка импульсов, вход первого формирователя импульсов соединен с выходом первого эле мента И, выход- с вторым входом элементаИЛИ и с входом "Установка "0" счетчика импульсов и является первым выходом блока, вход второго формироввтеля импульсов соединен с выходомриггера, а выход явля тся вторым выходом блока.
СмотретьЗаявка
4809885, 06.04.1990
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ИСАРИ"
СИХАРУЛИДЗЕ ВАЖА МИХАЙЛОВИЧ, БИРКАДЗЕ ШАМИЛЬ ВЛАДИМИРОВИЧ, МАСЛОВСКИЙ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ГАГНИДЗЕ ГУЛЬНАРА ВАСИЛЬЕВНА
МПК / Метки
МПК: G01B 21/00
Опубликовано: 07.06.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/10-1820207-sposob-izmereniya-dlin-i-uglov-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения длин и углов и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Способ определения шероховатости поверхности детали
Следующий патент: Телевизионный способ измерения геометрических размеров крупногабаритных объектов
Случайный патент: Улавливающее устройство к плодоуборочной