Устройство для измерения угловогоперемещения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик и 11853402 ф";(51)М. Клз 6 01 Г 23/12 Государственный комнтеу СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 07,0881(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯИзобретение относится к устройствам для измерения углового перемещения и может быть использовано, например, в уровнемерах с дистанционным измерением, используемым в различных отраслях промышленности,в приборах технологического контроля и т.д.Известно устройство доя измерения углового перемещения, включающее индикатор углового перемещения, дат" чик и приемник. Индикатор представляет собой кодирующее устройство с определенным количеством цифровых дисков, в которые встроены магнитные сегменты. Датчик выполнен в виде,неподвижных колец-держателей, каждое из которых охватывает цифровой диск. В кольца-держатели вмонтированы герконы против каждой циФры цифрового диска 11.Показания датчика передаются на расстояние с помощью устройства передачи сигнала, имеющего блоки по числу разрядов счетчика. Каждый блок включает схему защиты и преобразова тель десятичного кода в двоично-десятичный, сигналы с которых поступают в приемник, выполненный в виде цифрового индикатора. Недостатки устройства;низкая надежность датчика,включающего в себя механический элемент;наличие кодирующего устройствас большим количеством контактных пар;в .сложность датчика иэ-эа наличияв нем электронного устройства передачи сигнала, имеющего блоки по числу разрядов счетчика, причем каждыйблок включает схему защиты и преобразователь десятичного кода в двоично"десятичный, и наличия усложненнойсвязи датчика и приемника.Наиболее близким по технической15 сущности и достигаемому результатуявляется устройство для измеренияуглового перемещения, входящее в состав весового доэатора и содержащеезубчатый диск, установленный на оси,20 угол поворота которой измеряется,два основных датчика (регистратора),смещенных относительно друг другана 1/4 шага зубчатого диска, два дополнительных датчика, включенных в25 схему измерения, содержащую два элемента ИЛИ, формирователь управляющего сигнала, импульсный регулятор иреверсивный электронный счетчик 12.У этого устройства сложная схема,30 что снижает его надежность, 853402Целью данного изобретения является повышение надежности,Поставленная цель достигается засчет того, что устройство имеетболее простую схему измерения благодаря введению дифференцирующей цепи,подключенной к выходу первого регистратора и счетному входу реверсивного электронного счетчика, и инвертора, соединенного с одной сторонысо вторым регистратором и шиной сложения упомянутого счетчика, а с другой - с его шиной вычитания.На Фиг.1 пред тавлено предлагаемое устройство для измерения углового перемещения; на фиг.2 и 3 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства при вращении зубчатки соответственно по часовой стрелке и против нее,где а, б -сигналы с выходов датчика; в - сигнал с выхода дифференцирующей цепи, 20д - сигнал с выхода инвертора.Предлагаемое устройство для измерения углового перемещения содержитдатчик 1, дифференпирующую цепь 2,инвертор 3 и реверсивный электронныйсчетчик 4.еДатчик 1 состоит из зубчатого диска 5, устанавливаемого на валу, угловое перемещение которого измеряется, и двух регистраторов прохождениязубьев 6,7, расположенных друг относительно друга так, что сигналы с нихсмещены по фазе на 1/4 периода. Выходы регистраторов 6,7 являются выходами а и б датчика 1.Выход а датчика 1 подключен черездифференцирующую цепь 2 к счетномувходу в реверсивного, электронногЬсчетчика 4, а выход б - к шине сложения г и через инвертор 3 - к шиневычитания д реверсивного электронного счетчика 4.Логика построения предложенногоустройства сводится к разделениюфункций регистраторов: один из нихявляется датчиком количества импульсов, соответствующих количеству считаемых зубьев, а другой - датчикомнаправления вращения зубчатого диска, т.е. элементом, определяющим операции сложения или вычитания в зависимости от направления вращения зубчатого диска,При вращении зубчатого диска 5 навыходе регистраторов прохождениязубьев 6,7 возникают сигналы, представляющие собой последовательностиимпульсов с длительностями импульсови пауз между ними, равными соответственно времени прохождения зубьев ипромежутков между зубьями. При равенстве ширины зубьев и промежутков между ними длительность импульсов равнапаузе между импульсами,Благодаря смещению регистраторов6 и 7 относительно друг друга на1/4 шага зубчатого диска при его вра щении по часовой стребке сигнал свыхода б датчика 1 опережает сигналс выхода а на 1/4 периода (см,фиг.2,диаграмма б), Эти сигналы положительны, и реверсивный электронный счетчикрабОтает от положительных импульсовна счетном входе и производит их сложение при подаче положительного потенциала на шину г и вычитание при подаче положительного потенциала на шину д.Положительные импульсы с выходадифференцирующей цепи, регистрируемыереверсивным электронным счетчиком 4,поступают на его вход в моменты времени, когда на шине сложения г присутствует положительный потенциал, ана шине вычитания д - нулевой, Следовательно, при вращении вала по часовой стрелке имеет место операциясложения, т.е. происходит увеличениепоказаний счетчика.При вращении вала против часовойстрелки (см, фиг.3) для выбранноговзаимного расположения регистраторовпрохождения зубьев сигнал с выходаа будет опережать на 1/4 периода сигнал с выхода б датчика 1,Из фиг,3 следует, что положительные импульсы с выхода дифференцирующей цепи 2, регистрируемые реверсивным электронным счетчиком 4, поступают на его счетный вход в моменты времени, когда на шине сложения г нулевой потенциал, а на шине вычитанияд - положительный. Таким образом,при вращении вала против часовойстрелки имеет место операция вычитания, т.е. происходит уменьшение показаний счетчика.Основные достоинства данного предложения - простота схемного решения,высокая надежность устройства иширокая область его использования. ФоРмУла изобретенияУстройство для измерения углового перемещения, содержащее установленный на поворотной оси зубчатый диск и два регистратора, смещенные относительно друг друга на 1/4 шага зубчатого диска и соединенные с реверсивным электронным счетчиком, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дифференцирующая цепь, подключенная к выходу первого регистратора и счетному входу счетчика, и инвертор, соединенный с одной стороны со вторым регистратором и шиной сложения счетчика,а с другой " с его шиной вычитания.Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 587337, кл.С 01 Г 23/12 1976.2. Авторское свидетельство СССР 9 602788, кл.С 01 С 13/28, 1976 (прототип).едакто л ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 аз 5619/13 ВНИИП по 113035, Тираж 702дарственногоизобретенийа, Ж, Рауш Гос лам оск Подписнокомитета СССРоткрытийокая наб., д.4/5