Устройство для измерения угловых перемещений

О 3 03064 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 01 В 7/30 ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ БРЕТЕНИ во СССР30, 1981 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно исследовательскогоинсти гута металлорежущих станков(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ, содержащее первичный преобразователь, формирователь прямоугольных импульсов,включенный на выходе первичного преобразователя, преобразователь частоты ваналоговый сигнал, последовательновключенные амплитудно-импульсный модулятор, управляющий вход которого под ключик к выходу преобразователя частоты, и интегратор, блок формирования сигнала, вход которого подключен к выходу интегратора, и интерполятор, включенный на выходе блока формирования, отличающееся тем, что,с иелью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными, вторым амплитудно-импульсным модулятором и вторым интегратором, выход которого подключен к второму входу блока формирования, и фазорасщепителем, вход которого подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, первый выход подключен к входу преобразователя частоты и к сигнальному входу Ж первого модулятора, а второй выход - к сигнальному входу второго модулятора, управляющий вход которого подключен к С выходу преобразователя частоты.1 ОЗО 6 20 30 40 Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использованодля измерения угловых перемещений.Известно устройство для измерения утЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕИИй, СОДЕРжаЩЕЕ ИЗМЕРИтельный преобразователь, блок формирования сигналов и регистратор1 ,Недостатком данного устройства является невысокая точность измеренияобусловленная необходимостью использования двухканального измеритещ нот опреобразователя. ,которому присущи погрешности ортогональности.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройст=во для измерения угловых перемещений,содержащее первичный преобразователь,ащ)мирователь прямоуГГ)льны: импуль;ОВ Вт ЩОТРНЦЬй На РЫХОУс ПЕРВИЧЧ ГОпреобразователя, преобразователь частоты в аналоговый сигнал., последовательно включенные амплитудно-импульсный.модулятор, управляощий вход которогоподключен к выходу преобразователячастоты,. и интегратор=.лок формирования сигнала, вход которого подкиаченк выходу интегратора, и интерполя,.гор,вктпсченцый на входе блока фрмирора:тия2Челостатком известного устройстваявляется невысокая точность измеренияобусловленная тем чтэ иа блок фювмирования сигналов один из сигналов поступает непосредственно с первичногопреобразователя, а на другой - черезсовокупность блоков., вносящих фазовыйсдвиг, зависящий от частоты сигналапервичного преобразователя а такжетем, .что при колебаничх частоты сиг.нала вследствие инерционности преобразователя частоты будет изменятьсяамплитуда треугольного напряженияна выходе интегратора,Целью изобретения является повышение точности измерения,.Поставленная цель достигается тем,что устройство для измерения угловыхперемещений, содержащее первичный преобразователь, формирователь прямоуголь.ных импульсов, вктпоченный на выходепервичного преобразователя, преобразо=ватель частоты в аналоговый сигналпоследовательно вкщоченные амплитудно импульсный модулятор, управлаошийвход которого подключен к выходу преобразователя частоты, и интегратор,бл 0 к формирования сигнала, вход которого подкпочен к выходу интегратора,унтерполятоо вклпючощый на вых де 44 2блока формирования, снабжено последовательно соединенными вторым амплитудно- импульсным модулятором и вторым интегратором, выход которого подключен к второму входу блока формирования, и фазорасшепителем, вход которого подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, первый выход подключен к входу преобразователя частоты и к сигнальному входу первого модуляторау а второй выход - к сигналь. ному входу второго модулятора, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя частоты.На чертеже приведенаблок - схема устройства для измерения угловых перемещений.Устройство содержит первичный преобразователь 1, формирователь 2 прямоугольных иьптульсов, преобразователь 3 частоты в аналоговый сигнал, фазорасщепитель 4, ключенный на выходе формирователя 2, первый 5 и второй 6 амплитудно-Импульсные модуляторы, управл пошие входы которых подключены к выходу преобразователя 3, первый 7 и второй 8 интеграторы, подключенные входами к выходам соответственно модуляторов 5 и 6 блок 9 формирования сигналов, входы которого подкшочены к выходам интеграторов 7 и 8, и интер-= лолятор 10, вкхаоченный на выходе блока 9 формирования сигналов.Устройство работает следуюцим образом.Первичный преобразователь 1 углс=- вых перемещений вырабатывает на выходе синусоццальный электрический, сигнал который преобразуется в прямоугольный . сигнал типа меанлр в формирователе 2, Это прямоугольное симметричное напряжение поступает на вход фазорасшепите= ля 4,. который на своих выходах образует две последовательности импульсов - синусоидальную и косинусоидальиую.Принцип работы фазорасщепителя 4 может быть использован побой, например он может быть построен на двух счет ных триггерах. один из которых срабатывает от переднего, а второй - от заднего фронтов прямоугольных сигналов, поступающих на вход фазорасщепителя 4, чри этом его выходные ортогональные сигналы имеют частоту в два раза меньшую, Прямоугольные симметричные налряжения, сдвинутые одно относительно другого на четверть периода, с выходов фазорасшепителя 4 поступают на ийформационные входы амплитуднО=импльс3 0644 3 1 О ных модуляторов 5 и 6, К одному из выходов фазорасщепителя 4 также подключен преобразователь 3 частоты в ана логовый сигнал, на выходе которого об разуется постоянное напряжение, пропорциональное частоте прямоугольного электрического сигнала на выходе фвзорасщепителя 4. Это постоянное напряжение используется в качестве модулирующего и,поступает на управляющие входы амплитудно-импульсных модуляторов 5 и 6, на выходах которых получ 6 ются два прямоугольных симметричных напряжения, сдвинутых одно относительно другого на четверть периода, амплитуды которых изменяются пропорционально частоте сигнала фвзорасщепитедя 4, которая в два раза меньше частоты сигнала преобразователя 1. Далее сигнал с выходов модуляторов 5 и 6 подается на интеграторы 7 и 8, где после интегрирования получаются два треугольных напряжения, сдвинутых одно относительно другого на четверть периода, амплитуды которых не зависят от частоты. Например, если с ростом частоты увеличивается пропорционально постоянное напряжение на выходе преобразователя 3 частота - напряжение, то также пропорционально увеличиваются ампдитуды меандров на выходах модуляторов 5 и 6, а в процессе их интегрирования в интеграторы 7 и 8 амплитуды 10 треугольных напряжений на их выходахубывают пропорционально частоте, поэто му в результате такой компенсации амплитуды треугольных напряжений соираняются постоянными, не зависящими 15 от частоты. Дадее треугольные напряжения, фазы которых сдвинуты на 90 о, поо тупвют на входы блока 9 формирования сигналов, который формирует сигналы, необходимые ддя нормального функциони рования интерполяторв 10, на вход которого поступает сигнад с блока 9, На выходе интерполятора 10 при этом появится результат измерения углового перемещения в цифровой форме.ВНИИ ПИ Заказ 5 1 9 О/4 Тираж 602 Поцписноефилиал ППП Патент,г, Ужгород,ул, Проектная,4