Устройство для измерения перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК 19) (111 ЗСЮ С 01 В 30 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТ ЕЛЪСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь перемещений фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходамик соответствующим входам реверсивного счетчика, управляющий вход пер вого ключа соединен с первым выходомфазового дискриминатора, первый делитель частоты через преобразователь перемещений фазового типа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, о т л.и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширениятехнологических возможностей, оноснабжено третьим н четвертым ключами, подключенными входами к выходузадающего генератора, выходамисоответственно к первому и второмуделителям частоты, вторым преобразователем перемещений фазового типа,включенным между вторым делителемчастоты и вторым входом фазовогодискриминатора, управляющий входтретьего управляемого ключа подключен к первому выходу фазового дискриминатора, а управляющие входывторого и четвертого управляемыхключей соединены с вторым входомфазового дискриминатора.1 О 15 20 25 30 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для измерения и цифровой индикации перемещений рабочих органов станков,Известно устройство для измерения угловых перемещений, содержащее барабан с приводом, две магнитные головки, индикатор 1 3 Однако известное устройство не позволяет измерять алгебраическую сумму перемещений двух контролируемых объектов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь ,перемещения фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходами - к соответствующим входам реверсивного счетчика управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, первый делитель частоты через преобразователь перемещений Фазового типа соединен с первым входом фазового дискриминатора 23,Недостаток данного устройства заключается в невозможности измерений с его помощью суммы перемещений двух преобразователей.Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства, т.е, обеспечение возможности измерений суммы или разности перемещений двух преобразователей,Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения перемещений, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, преобразователь перемещений Фазового типа, фазовый дискриминатор, реверсивный счетчик, два управляемых ключа, подключенных входами к выходу задающего генератора, выходами к соответствующим входам реверсивного счетчика, управляющий вход первого ключа соединен с первым выходом Фазового дискриминатора, первый делитель частоты через преобразователь перемещений фазового типа соединен с первым выходом фазового дискриминатора, снабжено третьим и четвертым ключами, подключенными входами к выходу задающего генератора, выходами - соответственно к первому и второму делителям частоты, вторым преобразователем перемещений Фазового типа, включенным между вторым делителем частоты и вторым входом Фазового дискриминатора, управляющий вход третьего управляемого ключа подключен к первому выходу Фазового дискриминатора, а управляющие входы 35 4 О 45 50 55 66 65 второго и четвертого управляемыхключей соединены с вторым входомФазового дискриминатора.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1импульсов, управляемые ключи 2-5,реверсивный счетчик б импульсов, делители 7 и 8 частоты, преобразователи 9 и 10 перемещения фазового типаи Фазовый дискриминатор 11, причемвыход генератора 1 соединенчере зключи 2 и 3 с входами счетчика б, ачерез ключи 4 и 5 и делители 7 и 8с входами преобразователей 9 и 10.Выходы преобразователей подключенык входам Фазового дискриминатора 11,выходы которого соединены с управляющими входами ключей 2-5. Связи фазового дискриминатора с водами делителей через ключи 4 и 5 являютсядля преобразователей обратными связями.Работа устройства основана насравнении Фаз сигналов преобразователей, компенсации разности Фаз этихсигналов и счете импульсов, числокоторых пропорционально этой разности фаз. Компенсация. разности Фаэ сигналов преобразователей осуществляется за счет обратной связи путем вычитания импульсов на входе одногоиз делителей до совпадения фаэ сигналов преобразователей,Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии Фазовыйсдвиг сигналов преобразователей 9и 10 отсутствует, поэтому отсутствует сигнал на выходе Фазового дискриминатора, ключи 2 и 3 закрыты ключи4 и 5 открыты, Импульсы генератора 1поступают через ключи 4 и 5 на делители 7 и 8, на выходе которых формируются опорные сигналы, поступающиена вход преобразователей 9 и 10,Частота опорных сигналов меньше частоты импульсов генератора во столькораз, во сколько цена импульса меньше шага шкалы преобразователя, Приперемещении подвижного звена преобразователя Фаза его выходного сигнала сдвигается относительно опорногосигнала на величину, пропорциональную перемещению его подвижного звена, Разность Фаэ сигналов преобразователей относительно друг друга пропорциональна алгебраической суммесдвигов фаз каждого сигнала относительно опорного, т,е, алгебраическойсумме измеряемых перемещений, Сигналы преобразователей сравниваютсяфаэовым дискриминатором 11, на,одном из выходов которого появляетсяимпульсный сигнал. Длительность этого сигнала пропорциональна относи, -тельной разности фаз сигналов преобразователей, а знак определяетсяТираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Заказ 5585/32 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная,4 тем, по какому из выходов дискриминатора выдается выходной сигнал, Выходной сигнал дискриминатора 11 открывает ключ 2 (или 3) и закрываетключ 4 (или 5) . При этом (за счетвычитания импульсов генератора 1) изменяется фаза опорного сигнала делителя 8 (или 7) и, следовательно,фаза выходного сигнала преобразователя 10 (или 9) относительно сигналавторого преобразователя, а на соответствующий вход счетчика 6 через ключ2 (или 3) поступают импульсы генератора. Процесс длится, пока фазы сигналов преобразователей не совпадут,При этом на счетчик поступит коли- (5чество импульсов, пропорциональноескомпенсированной разности фаз сигналов преобразователей, т,е, относительному перемещению преобразователей. Сбрасывая показания счетчикана нуль, можно установить началоотсчета перемещений от любого положения преобразователей. Изменяя полярность включения преобразователей,можно измерять сумму или разностьперемещений их подвижных звеньев. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить непрерывное измерение суммы или разности перемещений двух преобразователей, например толщины деталей, относительного перемещения инструмента и детали при одновременном перемещении шпинделя и стола станка и т.п.