Устройство для измерения угловых перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1305534 еБ 504 СО иг. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОделАм изОБРетений и ОткРытий Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 62 1.317 39353 1 717(088 8) (56) Бычатин Д.А. Поворотный индуктосин. - Л.: Энергия, 1969, с, 13-15.Устройство цифровой индикации Ф 5147. Инструкция по эксплуатации. Киев: Точзлектроприбор, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в машиностроении и котлостроении, преимущественно в .технологических устройствах с позиционированием заготовок и инструментов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения интервала времени, пропорционального фазовому сдвигу на выходедатчика угловых перемещений, Сигналс генератора 2 тактовой частоты блока 1 формирования сигнала опорнойчастоты поступает на входы делителей3 и 11 частоты импульсов и первыйвход ключевого элемента 8. С выходовделителей 3 и 11 частоты импульсовчерез формирователи 4 и 12 синусоидального напряжения соответственноэти сигналы поступают на входы сельсинов 6 и 7 датчика 5 угловых перемещений, а также на входы преобразователя 13 частоты. Сигналы с выходовблоков,1 и 10 формирования сигналовопорной частоты по частоте близкидруг другу. При повороте вала 17,связанного с контролируемым объектом,напряжения на выходах сельсинов б, 7сдвигаются по фазе, причем направление сдвига фаз противоположное. Приэтом на выходе преобразователей 131305534и 14 частотывьщеляется сигналы разност- го подаются тактовые импульсы с бйоной частоты. Сигнал на выходе преобразо- ка 1 формирования сигнала опорной вателя 14 частоты сдвинут по Фазе частоты, Количество выделенных клюотносительно сигнала на выходе пре- чевым элементов 8 усредняется, преобразователя 13 частоты. Эти сигналы образуется и индицируется на выходе через формирователи 15 и 16 поступа- индикатора 9 на масштабе величины ют на второй и третий входы ключево- углм поворота. вала 17 датчика 5, го элемента 8, на первый вход которо ил1Изобретение относится к измерительнои технике и может быть исполь-,зовано например, в машиностроениии котлостроении, преимущественно втехнологических устройствах с позиционированием заготовок и инструментов.Цель изобретения " повышение точ-.ности измерений за счет увеличенияинтервала времени, пропорциональногоФазовому сдвигу на выходе датчикаугловых перемещений.На Фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2временные диаграммы работы устройства,Устройство содержит первый блок 1формирования сигнала опорной частоты,имеющий в своем составе генератор 2тактовой частоты, делитель 3 импульсов и Формирователь 4 синусоидально,го напряжения, датчик 5 угловых перемещений, выполненный в виде Фазовращателей 6 и 7, например сельсинов,ключевой элемент 8, индикатор 9, Устройство содержит также второй блок 10формирования сигнала опорной частоты,имеющий в своем составе делитель 11частоты импульсов и формирователь 12синусоидального напряжения, преобразователи 13 и 14 частоты, выполненные, например, по схеме балансногомодулятора с формирователями 15 и 16импульсов на выходах соответственно,выполненными, например, по схеметриггера Шмидта. Роторы фазовращателей 6 и 7 закреплены на одном валу 17,связанном с контролируемым объектом,и развернуты относительно друг другана 180". При этом входы фазовращателей 6 и 7 являются соответственнопервым и вторым входами датчика 5 уг 2ловых перемещений, а первый и второйвыходы датчика 5 угловых перемещенийявляются соответственно выходами вращателей б и 7.5 Первый выход блока 1 формированиясигнала опорной частоты и выход блока 10 формирования сигнала опорнойчастоты и выход блока 10 формирования 10сигнала опорной частоты соединенысоответственно с первым и вторым входами датчика 5 угловых перемещений исоответствующими входами первого преобразователя 13 частоты.15Первый и второй выходы датчика 5угловых перемещений соединены с соответствующими входами второго преобразователя 14 частоты,Выходы преобразователей 13 и 14 г 00 частоты соединены соответственно свходами формирователей 15 и 16 импульсов, выходы которых, в свою очередь, соединены соответственно с вторым и третьим входами ключевого эле мента 8.Первый вход ключевого элемента 8и вход второго блока 10 формированиясигнала опорной частоты соединены свторым выходом первого блока 1 форми рования сигнала опорной частоты. Выход ключевого элемента 8 соединенс индикатором 9.Выход генератора 2 тактовой частоты соединен с входом делителя 3 частоты импульсов.Выходы делителей 3 и 11 частотыимпульсов соединены соответственнос входами формирователей 4 и 12 синусоидального напряжения.Выход формирователя 4 синусоицального напряжения является первым выходом первого блока 1 Формирования сигнала опорной частоты, а выход форми 1305534рователя 12 синусоидального напряжения - выходом второго блока 10 Формиэрователя сигнала опорной частоты.Коэффициенты деления делителей 3 и 11 частоты импульсов близки по величине.Устройство работает следующим образомГенератор 2 тактовой частоты вырабатывает сигнал, поступающий на вхо ды делителей 3 и 11 частоты импульсов и на первый вход ключевого элемента 8.С выходов делителей 3 и 11 частоты импульсов сигналы близкой частоты поступают соответственно на входы фор. мирователей 4 и 12 синусоидального напряжения, откуда сформированные напряжения синусоидальной формы поступают на входы сельсинов 6 и 7 датчика 5 угловых перемещений и на входы 20 преобразователя 13 частоты.Диаграммы (18 и 19) напряжений, создаваемых соответственно на выходах формирователей 4 и 12, представлены на фиг. 2, 25При повороте вала 17 (фиг. 1), связанного с контролируемым объектом, сдвигаются по фазе напряжения на выходах сельсинов 6 и 7, причем направление сдвига фаз у) противоположное 30 (фиг. 2, диаграммы 21 и 22).С помощью преобразователя 13 частоты выделяется сигнал 20 разностной частоты (фиг. 2), который поступает на вход формирователя 15 импульсов. 35На выходе преобразователя 14 частоты (фиг. 1) выделяется сигнал 23 разностной частоты (фиг. 2), сдвинутый по Фазе относительно .сигнала на выходе преобразователя 13 частоты на угол, пропорциональный углу поворота вала 17 датчика 5 угловых перемещений.Этот сигнал поступает на вход формирователя 16 импульсов. 45Ключевой элемент 8 (фиг. 1), управляемый соответственно по второму и третьему входам выходными сигналами формирователей 15 и 16 импульсов, пропускает на вход индикатора 9 так- .50 товые импульсы с выхода первого блока 1 формирования сигнала 24 опорной частоты в промежутке времени.(фиг.2),величина которого пропорциональна фазовому сдвигу на выходах преобразователей 13 и 14 частоты.Количество выделенных ключевым элементом 8 импульсов усредняется, преобразуется и индицируется на выходе цифрового индикатора 9 в масштабе величины угла поворота вала 17,датчика 5 угловых перемещений.Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и яУстройство для измерения угловых перемещений, содержащее блок Формирования сигнала опорной частоты, подключенный к его выходу датчик угловых перемещений, ключевой элемент, первый вход которого соединен с вторым выходом блока формирования сигнала опорной частоты, индикатор, соеди" ненный с выходом ключевого элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено вторым блоком Формирования сигнала опорной частоты, подключенным к второму выходу первого блока Формирования сигнала опорной частоты, двумя преобразователями частоты, первый из которых подключен к выходам соответственно первого и второго блоков формирования сигналов опорной частоты, второй - соответственно к первому и второму выходам датчика угловых перемещений, двумя Формирователями импульсов, подключенными к выходам соответствующих преоб-. разователей частоты, выходы первого и второго Формирователей импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам ключевого элемента, датчик угловых перемещений выполнен в виде двух фазовращателей, роторы которых закреплены на одном валу, связываемом с контролируемым объектом, и развернуты относительно другОдруга на 180 , входы первого и второго фазовращателей подключены соответственно к первому и второму входам датчика угловых перемещений, а первый и второй выходы датчика угловых перемещений подключены соответственно к выходам первого и второго фазофращателей.аж 678 Подписноеомитета СССР Государственного елам изобретенийМосква, Ж, Р открытии ская наб 4 изводстве