Устройство для измерения перемещений

(22) Заявлено 20.11.80 (21) 3006281/18-28с присоединением заявки РЙ . 3120710/18-28(5 )М. Кл. 001 В 7/00 3 Ьеударстеаииый комитет СССР пе делам изобретений и открытий) Заявитель 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕН счет тем бильност Изобретение относится к измеритель; ной технике и может быть использовано в системах программного управления,Известно устройство для измерения перемещения, используемое в системах числового программного управления, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений, высокочастотный блэкинг-генератор, делитель напряжения, усилитель-формирователь прямоугольных импульсов низкой частоты 1 .Недостатком устройства является сложность первичного преобразователя, а также низкая точность измерений.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения перемещений, сьдержащее управляемый генератор с катушкой индуктивности, опорный генератор, блок сравнения интервалов, элемент НЕ ( 2,Недостатком известного устройства является низкая точность измерений запературной и временной нестаЦель изобретения - повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, чтоустройство для измерения перемещенийснабжено триггером, счетчиком, элементом И, формирователем импульсов, выход управляемого генератора подключен черезэлемент НЕ к разрешающему и установочному входам блока сравнения интервалови счетному входу триггера, выход котоорого соединен с первым входом элемента И и входом формирователя импульсов,выход которого соединен с установочнымвходом счетчика, выход опорного генера"тора соединен с первым входом блока 5сравнения интервалов, выход которогосоединен через счетчик с вторым входомэлемента И.Кроме того, управляемый генератор 20выполнен в виде трех соединенных вкольцо элементов НЕ, вход и выход второго элемента НЕ соединены через двапоследовательно соединенных конденсатора, а точка соединения двух конденса. торов подключена к катушке индуктивности.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг, 2 - принципиальная схема управляемого генератора,Устройство для измерения перемеще:ний содержит управляемый генератор 1и опорный генератор 2, выход которогосоединен с блоком 3 сравнения интервала, элемент 4 НЕ, подключенный к гене- Оратору 1. Выход элемента 4 НЕ подключен к разрешающему и установочномувходам блока 3 сравнения интервалови к счетному входу триггера 6, с выходакоторого сигнал подается на элемент 7 15И и формирователь 8 импульсов, выходкоторого соединен с установочным входом счетчика 5. Выход блока 3 сравненияинтервалов соединен через счетчик 5 совторым входом элемента 7 И, Выходнойсигнал вырабатывается на выходе 9 элемента 7 И, Управляемый генератор:(фиг. 2) содержит элементы 10-12 НЕ,соединенные в кольцо. Вход и выход среднего элемента 11 НЕ соединены междусобой через два конденсатора 13 и 14 ксредней точке конденсаторов, последовательно с конденсатором 15 соединенакатушка 16 индуктивности, параллельноим подсоединен потенциометр 17, схемапитается от источника с зажимами 18и 19, Катушка имеет подвижной якорь 20.Устройство работает слелующим образом.В исходном состоянии подано напряже 35ние питания и магнитопровод катушки 16индуктивности разомкнут. Блок 3 и триггер 6 находятся.в нулевом положении,Управляемый генератор 1 вырабатывает импульсы, поочередно разделенные вовремени неравными интервалами Т) и Тна разрешающем и установочном входахблока 3 сравнения интервалов установленединичный (положительный) потенциали происходит заполнение этого блока им.45пульсами от опорного генератора 2. Заинтервал времени Т код. в блоке 3 сравнения"интервалов не успевает достигнутькода переполнения и блок 3 не вырабатывает импульс переполнения. За интервалвремени Т 2 код в блоке 3 успевает дою-ЪО,уигнуть кода переполнения и вырабаты-.ваетсы импульс переполнения. Код в счет.чике 5 становится равным 01,По заднему фронту положительного пь.55тенциала элемента 4 НЕ происходит переключение триггера. По заднему фронтуположительного потенциала на единичном 90 фвыходе триггера 6 происходит формирование импульса сброса формирователем8 импульсов,Сброс блока 3 происходит при нулевомпотенциале на установочном входе, Сброссчетчика 5 происходит положительнымимпульсом один раз за два интервалавремени.Условие выработки выходного сигналана выходе 9 устройства - наличие всчетчике 5 кода 10 при положительномпотенциале на единичном выходе триггера6 - не выполняется. Выработки выходногосигнала не происходит,Управляемый генератор 1 вырабатывает импульсы, разделенные во времениравными интервалами времени Т, В интервале времени Т на разрешающем иустановочном входах блока 3 установленединичный (высокий) потенциал и происходит заполнение этого блока импульсамиот опорного генератора 2, За каждый интервал времени Т код в блоке 3 успевает достигнуть кода переполнения ивырабатывается импульс переполнения,поступающий на вход счетчика 5.За каждые два интервала Т код всчетчике 5 принимает значение 10. Выполняется условие выработки выходногосигнала на выходе 9. Сброс блока 3 исчетчика 5 происходит аналогично.Таким образом, выходной сигнал вырабатывается в том случае, если якорь20 замыкает магнитопровод катушки16 инлуктивности.Управляемый генератор (фиг. 2) работает следующим образом, При отключенной последовательной цепочке из конденсатора 15 и катушки 16 инлуктивности (С 5,)б ) и определенной величинесопротивления потенциометра 1 7 на выходе управляемого генератора вырабатываются импульсы, имеющие равные интервалы между ними. При подключении цепочки С Ьб, имеющей собственную резонансную чаототу, йроисходит суммирование колебаний. Равномерность следования импульсов искажается. При увеличении индуктивнос- ти катушки 16 с разомкнутым магнитопроводом резонансная частота цепочки С 16 Ь 1 б уменьшается. Управляемый генератор начинает вырабатывать импульсы с равномерным интервалом между ними.При расхождении собственной частоты управляемого генератора и резонансной частоты цепочки С-Ьб в 8 10 раз спектр выходных колебаний управля7990 6измерений, оно снабжено триггером, счетчиком, элементом И, формирователемимпульсоь, выход управляемого генератсьра подключен через элемент НЕ к разре 3 шающему и установочным входам блокасравнения интервалов и счетному входутриггера, выход которого соединен с первым входом элемента И и входом формирователя импульсов, выход которого соь 10 динен с установочным входом счетчика,выход опорного генератора соединен спервым входом блока сравнения интервалов, выход которого соединен через счет- чик с вторым входом элемента И.35 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляемый генератор выполнен в виде трех соединенныхв кольцо элементов НЕ, вход и выходвторого элемента НЕ соединены через 20 два последовательно соединенных конденсатора, а точка соединения двух конденсаторов подключена к катушке индуктивности. 1, Устройство для измерения переме з щений, содержащее управляемый генератор с катушкой индуктивности, опорный генератор, блок сравнения интервалов, элемент НЕ, о т, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности 5 93 емого генератора изменяется. Подряд следует несколько импульсов с интервалом Т, разделенных интервалом Т,Подстройка спектра колебаний осуществляется потенциометром 17. Без потенциометра 17 схема устройства для измерения перемещения усложняется, Должна быть увеличена разрядность счеть чика 5.Предлагаемое устройство позволяет сократить на 15-25% обьем электронного оборудования, уменьшить погрешность, увеличить стабильность характеристик, упростить изготовление, обслуживание и наладку, увеличить температурную и временную стабильность, упростить схемные решения логических узлов в устройствах, для числового программного управления и тем самым повысить точность измерения. Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР726416, кл, 6 01 В 7/00, 1978. 2, Авторское свидетельство СССР630521, кл, 001 В 7/00, 1976(прототип), ВНИИПИ Заказ 4439/5Тираж 614 Подписное филиал фППП Патент", Ужгороп,ул. Проектная,4