Устройство для измерения линейных перемещений

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК б 21.317. ,39:531.717 (088.8) Опубликовано 07.12.82, Бюллетень 45Дата опубликования описания 17.12.82 ло делам нзобретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЪХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в качестве цифрового датчика линейных размеров.Известен реверсивный импульсный датчик перемещения, содержащий считывающие элементы, кодирующий элемент, шифратор, дешифратор, триггеры и формирователи импульсов 11 .Недостатками устройства являются его значительная сложность и необходимость двух считывающих элементов.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток, жестко связанную с ним измерительную линейку со считывателем, усилитель, соединенный со считывателем, триггер Шмитта, две дифференцирующие цепи, два ключевых элемента и реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента 12.Недостатком устройства является значительная конструктивная сложность, связанная с наличием оптической системы, что затрудняет серийное производство таких датчиков. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.Г 1 оставленная цель достигается тем, что устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток, жестко связанную с ним измерительную линейку со считывателем, усилитель, соединенный со считывателем, триггер Шмитта, две дифференцирующие цепи, два ключевых элемента, реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента, снабжено одновибратором, подключенным входом к выходу второго ключевого элемента, первым выходом - к второму входу первого ключевого элемента, вторымк второму входу реверсивного счетчика, линией задержки, включенной между выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом второго ключевого элемента, выход усилителя связан с входом последовательной цепи, состоящей из первой дифференцирующей цепи, триггера Шмитта и первого ключевого элемента, выход триггера Шмитта подключен к входу второго ключевого элемента, измерительная линейка выполнена в виде магнитного носителя с нанесенными на нем асимметричными магнит 97984551015 Формула изобретения 20 25 30 35 40 45 50 ными метками, а считыватель выполнен в виде магнитной головки.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе основных узлов устройства.Устройство содержит шток 1, жестко связанную с ним измерительную линейку 2, на которую нанесены асимметричные магнитные метки, считыватель 3 в виде магнитной. головки, последовательно соединенные усилитель 4, первую дифференцирующую цепь 5, триггер 6 Шмитта, вторую дифференцирующую цепь 7, линию 8 задержки, второй ключевой элемент 9, одновибратор 10. Выходы триггера 6 Шмитта и одновибратора 10 подключены к первому ключевому элементу 11, с выходом которого связан реверсивный счетчик 12.Устройство работает следующим образом.При перемещении штока 1 перемещается связанная с ним измерительная линейка 2 и записанные на ней асимметричные магнитные метки считываются считывателем 3 и подаются на усилитель 4. Форма импульсов на выходе усилителя 4 при прямом и обратном ходах изображена соответственно позициями 13 и 14 (фиг. 2).При прямом ходе штока первым следует короткий положительный импульс 15, при обратном - длинный положительный импульс 16. Их длительности отличаются друг от друга в 10 - 15 раз, так как записанный на магнитном слое измерительной линейки стандартный импульс имеет длительность переднего фронта в 10 - 15 раз меньшую, чем длительность спада, Триггер 6 Шмитта формирует из положительных импульсов 15 и 16 прямоугольные импульсы.При прямом ходе штока импульсы 17 с выхода триггера Шмитта проходят через первый ключевой элемент 11 на вход счетчика 12. При обратном ходе импульсы 18 с триггера Шмитта поступают на вход второй дифференцирующей цепи 7, После второго дифференцирования образуются короткие импульсы, которые задерживаются линией 8 задержки на длительность, большую, чем максимальная длительность импульсов 17, но меньшую минимальной длительности импульсов 18.Совпадение по времени импульсов на двух входах второго ключевого элемента 9 происходит только при поступлении импульсов 18. Получаемые на выходе второго ключевого элемента 9 импульсы поступают на вход одновибратора 1 О, выходной сигнал которого поступает на вторые входы счетчика 12 и первого ключевого элемента 11, запрещая прохождение на счетчик импульсов непосредственно с триггера Шмитта.Длительность импульсов на выходе одновибратора выбрана такой, чтобы надежно закрыть первый ключевой элемент на время максимальной длительности импульса 18.Перед измерением, когда шток находится в исходном положении, на табло счетчика с помощью схемы сброса устанавливаются нули.Таким образом, устройство позволяет получать измеряемую величину в цифрэвом виде при использовании простого, по сравнению с оптическим, датчика перемещений. Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток, жестко связанную с ним измерительную линейку со считывателем, усилитель, соединенный со считывателем, триггер Ш митта, две дифференцирующие цепи, два ключевых элемента, реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с выходом первого ключевого элемента, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено одновибратором, подключенным входом к выходу второго ключевого элемента, первым выходом - к второму входу первого ключевого элемента, вторым - к второму входу реверсивного счетчика, линией задержки, включенной между выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом второго ключевого элемента, выход усилителя связан с входом посдедовательной цепи, состоящей из первой дифференцирующей цепи, триггера Шмитта, первого ключевого элемента, выход триггера Шмитта подключен к входу второго ключевого элемента, измерительная линейка выполнена в виде магнитного носителя с нанесенными на нем асимметричными магнитными метками, а считыватель - в виде магнитной головки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Юо 460429, кл. б 01 В 7/00, 1972.2. Туригин А. М. Электрические измерения неэлектрических величин, М. - Л., Энер-ия, 1966, с. 554, фиг. 27 - 1 (прототип) .Составитель Ю. Петраковский Редактор Н. Джугг: Техред И. Верес Корректор Н. Буряк Заказ 9339/26 Тираж 614 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4