Устройство для измерения угловыхперемещений

Сфез Сфветсинз Социалнстическик Республик(51)М. Ки З 6 08 С 25/00 Госуяаретвечкыв комитет СССР яе Аеаам кзобретеяяв я открыта(71) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙсем диапазоне ируемого пре Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и прер- наэначено для измерения угловых перемещений оси объекта контроля.Известны устройства для измерения углов, в которых рассматриваются основные способы автоматизированного иэмерения углов и выделяются технические средства, положенные в основу их реализации, Е ним относятся устройства, использующие: либо привод стабильной скорости, либо эталонный преобразователь угловых перемещений Ш. Однако измерение углов с помощьюэталонных преобразователей характе"риэуется относительно большим значением кванта угла и не позволяетпроизводить непрерывный отсчет угловых перемещений объекта,Известно устройство для контроля точности работы преобразователейугол-код где в качестве эталоиногоизмерителя угла используется привод:стабильной скорости, синхронизированный генератором стабильной частоты. При этом дискретность отсчета определяется скоростью вращениявапа привода и частотой генератора,что обеспечивает практически непрерывный отсчет во в рабачих углов контрол обраэователя 23Однако данйое устройство харак 5 териэуется пониженой точностьюобусловленной нестабильностью скорос",ти вращения привода стабильной скорости,1 О Известны способ м пов енияточности измерения, который можетбыть применен в данном случае является осреднение полученной иэмерительной инФормации за несколькооборотов вала привода стабильной1 з скорости при неизменном положениивала исследуемого преобраэователя.Однако такое осреднение не всегдаявпяется оптимальным с точки зрения минимума погрешности измерения.26 и времени контроля.Цель изобретения - повышениеточности измерения угловых перемещений оси объекта контроля.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерения угловых перемещений, содержащеепривод стабильной скорости, Установленный соосно объекту контроля, вы-ход которого соединен с одним иэ30 входов блока совпадений, осветитель, 815738формула изобретенияустройство для измерения угловых перемеще 1 ий, содержащее привод оптически соединенный через призму,соединенную с приводом, с другимвходом блока совпадений, выход которого подключен к первому входу Формирователя временных интервалов,второй вход которого соединен с выходом датчика нулевого положения, выход генератора счетных импульсовподключен к приводу, соединенномус датчиком, нулевого положения и кпервому входу, первого ключевого.элемента, второй вход которого соединен с выходом Формирователя временныхинтервалов, выходы счетчика подключены к одним чэ входов блока сравнения, к другим входам которого подключен регистр памяти, выход блокасравнения соединен с датчиком нулевого положения, введены дополнительный Формирователь временного интервала Формирователи сигналов попереднему и заднему Фронтам, второй 20ключевой элемент н второй счетчик,входы дополнительного Формирователявременного интервала соединены с выходом датчика нулевого положения,а выход дополнительного Формирова - 25теля временного интервала соединенс входами, Формирователей сигналовпо переднему и заднему Фронтам, спервым входом второго ключевого элемента и третьим входом первого ключевого элемента,выход которого соединен с одним из входов второго счетчика., выход Формирователя сигнала позаднему Фронту соединен с управляющимВходом блока сравнения, выход формироватрля сигналов по переднемуфронту соединен с первым входомпервого счетчика и с другим входомвторого счетчика, выход генераторасчетных импульсов .соединен с вторымвходом второго ключевого элемента, 40выход которого соединен с вторымвходом первого счетчика,На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства. Устройство содержит объект 1 контроля, ,цпривод 2 стабильной скорости сдатчиком 3 нулевых положений, генератор 4 стабильной частоты, привод 5оси объекта контроля, осветитель 6призму 7 соединенную с валом 8 уоось 9 объекта контроля, блок 10 сов-.падений, регистр 11 памяти, Формирователь 12 временных интервалов,ключевой элемент 13, счетчик 14 блок15 сравнения, Формирователи 16 и 17сигналов по переднему и заднемуФронту соответственно, ключевой элемент 18,счетчик 19, Формирователь 20временного интервала.Устройство работает следующимобразом. 40При включении привода 2 стабильной скорости, установленного сооснос объектом 1 контроля, световой ,поток от осветителя 6 через призму7 совершает вращательное движение в 45 плоскости, перпендикулярной оси вращения вала привода 2. В той же полостис помощью привода 5 осуществляется"поворот на некоторый угол Кл блока10 совпадений, жестко связанного сосью объекта контроля. В процессеработы устройства датчик 3 нулевыхположений .и блок 10 формируют выходные сигналы, в результате чего навыходе Формирователя 20 Формируетсявременный интервал, соответствующийповороту вала привода 2 на 360 с, ана выходе Формирователя 12 - временный интервал, соответствующий значению измеряемого угла 2 . Заполнение полученных временных интервалов производится генератором 4 черезсоответствующие ключевые элементы13 и 18, результаты записываются всчетчиках 14 и 19.Импульс с выходаформирователя 20 разрешает записьчисла в счетчик 19 одновременно сзаписью соответствующего числа всчетчик 14. Установка обоих счетчиков в нулевое состояние производится сигналом с выхода формирователя16 по переднему фронту сигнала с первого выхода формирователя 20, чтоисключает возможность суммированиярезультатов, полученных в различныхциклах измерения,По заднему Фронту сигнала с формирователя 20 Формирователь 17Формирует импульс опроса на блок 15сравнения, который сравнивает число,записанное в.счетчике 14 и соответствующее реальчой скорости вращенияЮз+4(д вала привода 2 за один оборот с расчетным значением скорости4, записанным в регистре 11. При ь(дФ:фО сигнал на выходе блока 15 сравнения не Формируется и устройствоработает в соответствии с описаннымпринципом, При переходе составляющей Ь(д через нуль на выходе блока15 появляется постоянный сигнал,который блокирует датчик 3 нулевыхположений. Отсутствие сигналов с в; -хода датчика 3 отключает от работывсю логическую часть устройства,при этом в счетчике 19 фиксируетсячисло, соответствующее точному значению измеряемого углас(л.таким образом, Aринцнп действияпредлагаемого устройства для измерения угловых перемещений основанна определении момента перехода через нуль нестабильной составляющейскорости вращения вала привода стабильной скорости и снятии отсчетао значении измеряемого угла. Полученная измерительная информация, являясь оптимальной с точки зренияточности, не требует необоснованногоувеличения времени измерения.815738 15 НИИПИ Заказ 1040 б 91 Подписн Т ул.проектная стабильной скорости, установленныйсоосно объекту контроля, выходкоторого соединен с одним иэ входовблока совпадений, осветитель, оптически соединенный через призму,соединенную с приводом, с другимвходом блока совпадений, выходкоторого подключен к первому входуформирователя временных интервалов,второй вход которого соединен с выходом датчика нулевого положения, выходгенератора счетных импульсов подключен к приводу, соединенному с датчиком нулевого положения, и к первому входу,нервого ключевого элемента, второй вход которого соединенс выходом Формирователя временныхинтервалов, выходы счетчика подключены к одним иэ входов блока сравнения, к другим входам которого подключен регистр памяти, выход блокасравнения соединен с датчиком куле)вого положения,. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьваенияточности устройства, внего введеныдополнитезьиый формирователь временного интервала, формирователи сигналов по переднему и заднему фронтамвторой ключевой элемент и второйсчетчик, входы дополнительного форлиал ППП фПатентф,г.ужго мирователя временного интерваласоединены с выходом датчика нулевогоположения, а выход дополнительногоформирователя временного интерваласоединен с входами формирователейсигналов по переднему и заднему фронтам, с первым входом второго ключевого элемента и третьим входом первого ключевого элемента, выход которого соединен с одним из входоввторого счетчика, выход формирователясигнала по заднему фронту соединенс управляющим входом блока сравнения, выход Формирователя сигналовпо переднему фронту соединен с первым входом первого счетчика и с дру"гим входом второго счетчика, выходгенератора счетных импульсов соединен с вторым входом второго,ключево"го элемента, выход которого соединенс вторым входом первого счетчика,Истйчники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Иванов Б.Н. О проверке преобразователей угла поворота а код.Иэмерительная техникаф; 1974 г9 3.2. Авторское свидетельство СССРР 537374, кл. 6 08 С 25/00, 1975