Способ преобразования перемещений во временной интервал

Союз Советских Соцналистичвских Республик(22) Заявлено 211279 (21) 2860542/18-24с присоединением заявки йо -(51)М, КлС 08 С 9/00 Государственный комитет СССР но дедам изобретениИ н открытий(72) Авторы изобретения О.Н.Петрйщев, А.П.Шпинь н Ю.Г.Яблоновский Киевский ордена Ленина политехнический им. 50-летия Великой Октябрьской социареволюции 71) Заявите 4) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ пособременгоИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования информации о линейных и угловых пере 5 мещениях в аналоговую фили цифровую Форму.Известен способ преобразования угловых перемещений в цифровую форму, в котордм путем прямого электрокаустического преобразования в звукопроводе возбуждают ультразвуковой импульс, который, распространяясь по звукопроводу с определенной скоростьют достигает эоны считывания, где производится обратное электроакустическое 15 преобразование. Временной интервал, образованный импульсами записи и считывания, пропорционален угловому перемещению входного вала, так как пространственное положение зоны считыва-Ю ется (или эоны записи) жестко связано с положением входного вала. Полученный временной интервал йреобразу.- ется затем в цифровую Форму 11.Недостатком этого способа является его значительная погрешность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является с преобразований перемещений во в ной интервал, основанный на мно ЗО кратном циклическом преобразовании электрического импульса в ультразву- ковой, задержки его на время, пропорциональное перемещению, преобразований ультразвукового импульса в электрический, использовании электрического импульса для преобразования в ультразвуковой в следующем цикле,определении временного интервала между электрическими импульсами в первом и последнем циклах преобразования 123.Таким образом, образуется искусственное расширение временного интервала, При этом результирующий временной интервалравен сумме однократных временных интервалов, число которых может быть любым и обусловлено наперед заданной точностью преобразования временногб интервала в циФровой код, При этом по цепи циркуляции распространяются импульсы одной полярности. В звукопроводе, из-за неполного демпФирования, всегда наряду с прямыми существуют отраженные от конца зэукопровода ультразвуковые импульсы.Недостатком такого устройства является то, что вследствие взаимодействия прямых и отраженных импульсов, уровень прямых результирующих ультразвуковых импульсов и их Форма в зонесчитывания изменяются, что привоцит к образованию погрешности.в определении временного интервала.цель изобретения - повышение точности преобразования за счет снижения погрешности, вызванной отражениями в Ьвукопроводе. Поставленная цель достигается тем, что в способе преобразования перемещения во временной интервал, основанном на многократном цикличес ком преобразовании электрического импульса в ультразву.сэвой,. задержки его на время, пропорциональное пере" мещбнию, преобразовании ультразвукового импульса в электрический, использовании электрического импульса для преобразования в ультразвуковой в следующем цикле, определении временного интервала между электрическими импульсами в первом и последнем циклах преобразования, в каждом цикле измеряют временной интервал между двумя соседними электрическими импульсами, в зависимости от величины которого изменяют чередованиеполярности ультразвуковых импульсов.25Зависимость пэрядковых номеров И прямых и отраженных импульсов, взаимодействующих между собой, от задержки С на время, пропорциональное измеряемому перемещению, и полного време ни Го распространения ультразвукового импульса вдоль всего звукопровода, что соответствует диапазону измеряемого перемещения, представлена соотношением 352 СоИ= - -2,САнализ этого соотношения показывает,что для всех нечетных значенийБ = 1,3,5 компенсация погрешности 40достигается при Формировании в звукопроводе последовательности попарноразнополярных ультразвуковых импульсовПри значениях Б = 4 п+2, где 45и = 0,1,2,3 в звукопроводе необходимо Формировать последовательностьимпульсов, полярность которых чередуется через каждые четыре импульса.При значениях Ы = 8 п+4, где п=0,1,2, 503,полярность импульсов, чередуется через каждые восемь импульсов.Призначениях Н = 1 Ьп+8, где п=0,1,2,3,полярность импульсов в последовательности чередуется через каждыешестнадцать импульсов и т.д., Вычисляя Б точностью до целогочисла в зависимости от текущего значения Х и известного значения Го всоответствии с вычисленным О, порядокчередования полярности импульсов в 60последовательности, обеспечивают компенсацию погрешности из-за отраженийв Звукопроводе ультразвукового преобразователя перемещений во временнойинтервал. 65 На чертеже представлена структурная схема преобразователя, реализую щего способ.Преобразователь соДержит звукопроВод 1, неподвижный элеМент 2, преобразующий электрический импульс вультразвуковой, элемент 3, укрепленный на объекте перемещения и преобразующий ультразвуковой импульс в электрический, Формирователь 4 импульса начала преобразования через элемент ИЛИ 5 подключен к усилителю бзаписи, выход которого подключен кэлементу 2Выход элемента 3 подключен к входу. измерителя 7 временногоинтервала между двумя соседними электрическими импульсами их формировате" лю 8 разнополярных импульсов. Выходизмерителя 7 через вычислительныйблок 9 подключен к дрУгому входУ Формирователя 8, выход которого подключен к счетчику 10 и к элементу И 11,другой вход которого соединен с выходом счетчика 10, а выход элементаИ 11 подключен к другому входу элемента ИЛИ 5.Преобразователь работает следующим образом.Импульсы начала преобразования свыхода формирователя 4 проходит через элемент ИЛИ 5, усилитель б записи и элементом 2 преобразуется вультразвуковой импульс, который задерживается в звукопроводе на время,пропорциональное расстоянию между элементами 2 и 3. Элементом 3 ультразвуковой импульс преобразуется в электрический, который поступает в измернтель 7 и формирователь 8. Измеритель7 определяет временной интервал между электрическими импульсами на выходе элемента 3 и передает информа"цию в вычислительный блок 9, который вырабатывает управляющий сигнал, поступающий в формирователь 8, В зависимости от этого сигнала формирователь8 вырабатывает импульсы определенной полярности, который подсчитывается в счетчике 10 и через элементы 11,5 и б поступает на элемент 2, где преобразуется в ультразвуковой импульс соответствующей полярности.По переполнениа счетчика 10 элемент И 1 закрывается, измерение прекращается, Временной интервал между выходными импульсами формирователя 4 и счетчика 10 соответствует измеряемому перемещению.Использование чередования раэнополярных ультразвуковых импульсов в эа висимости от текущего значения перемещения снижает погрешность от пря" мых и отраженных от конца звукопровода импульсов.Формула изобретенияСпособ преобразования перемещений во временной интервал, основанный на многократном циклическом преобразова,- кйи электрического импульса в ультраЗаказ б 919/71 Тираж 691 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент:, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 звуковой, задержки его на время, пропорциональное перемещению, преобразовании ультразвукового импульса вэлектрический, использовании электрического импульса для преобразования в ультразвуковой в следующем цикле, определении временного интерваламежду электрическими импульсами впервом и последнем циклах преобразования, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности преобразования, в каждом цикле измеряют временной интервал между двумя, соседними электрическими импульсами,в зависимости от величины которогризменяют чередование полярности ультразвуковых импульсовИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 385305, кл, 6 08 С 9/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 418873 кл. С 08.С 9/04, 1972