Устройство для измерения угла поворота вала

СО 1 ОЭ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 143 151) 4 1 В 7/ 4122811/24-12 0 ааныхо ГОСУДАРСТБЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГ 1 ЕРЕНИЯ УГЛ.ПОВОРОТА ВАЛА(57) Изобретение относится к изметельной технике. Цель изобретениярасширение диапазона измерени,:. Врщающийся с постоянной скоростью мдулятор 2, выполненный в виде штрховой меры, возбуждает два датчикнеподвижный 4 и подвижный 5, связный с контролируемым объектом. Одиз штрихов меры отличается от ос тальных и вызывает появлени де датчиков особых маркированных импульсов. Блок вычисления 12, связанный с датчиками черезпереключатель 10 и амплитудный дискриминатор 11, формирует выходной сигнал как сумму грубого и точного отсчетов угла; Грубый отсчет соответствует временному интервалу между маркированными импульсами датчиков, точный - усредненноглу за оборот значению фазового сдвига всех пар импульсов, формируемых датчикамиБлок сравнения 14 сравнивает значение грубого отсчета с некоторым предельным значением и осуществляет через переключатель 10 коммутацию сигналов датчиков на входе измерительного канала. Состояние переключателя 10 определяет знак измеряемого угла, который учитывается регистратором 15. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике,ц может быть использовано для измерепця углов поноротавала различных устройств.Целью изобретения является расширение диапазона измерения.На Фиг, 1 принедена пршципиальная схема,.устройства; ца фиг. 2схема и диаграммы импульсов, поясняю- Ощи работу устройства при измеренииположтельных углов; ца фиг, 3 - тоже, при змереии охрцательных углов.устройство содержит корпус 1, вкоторои раэмецены модулятор 2, синхронный,цвигатель 3 и два импульсныхдатчика, 1(аждый из цмпульспых датчиков состоит из осветителя и фотоприемника, например, из снетодиода и фо Отодцода. Первый цеподвижцый датчик 4укреплен на корпусе 1, нтороц подвижный датчшс 5 укреплен ца поворотнойвтулке б.Иодулятор 2 выполнен в виде периодической штриховой меры, Все штрихи 7 меры детчныкроме одногоштриха 8, имеющего большуо, чем удругих ширину, Оба мпульсцьх датчика сопряжены штриховым полем меры.Поворотная втулка б разиещеца соосцомодулятору 2 и установлена на контролируемый вал 9.В схеме обработки сигналов датчикон устройства содержатся переключатель 10, амплитудный дискриминатор3511, блок 12 вычисления, блок 13 усреднения, блок 14 сравнения и регистратор 15.Выводы импульсных датчиков 4 и 540 подключены к входам Н, П переключателя 10 соответственно, выходы переклочателя 1 О Н, П подключены к входу амплитудного дискриишатора 11При отсутствии сигнала управления с блока 14 вход Н соединен с выходом Е 1, а вход П - с выходом П, При поступлении сигнала управления с блока сравнения и срабатывания переключателя 10 вход Н соединен с выходом П, а вход П - с50 выходом П. Выходы амплитудного дискриминатора 11 соединены с входами блока 12 вычисления. Один выход блока вышслеия соединен с блоком 13 усреднения а другой выход соединен с55 блоком 14 сравнения и регистратором 15. Первый выход блока 14 сравнения соединен с регистратором 15 и управляющим входом переключателя 10, а второй выход - со входом "Сброс" блока 12 вычисления, Выход блока 13 усреднения соевшен с регистратором 15.Устройство работает следуюцим образом,Двигатель 3 приводит во вращениемодулятор 2 с постоянной скоростью,Штрихи модулятора прц прохождении врабочей зоне импульсных датчикон ноэбуждают в них электрические сигналы(импульсы). Импульсы от всех штриховпериодической меры одшаковы по своим параметрам, за исключением тех,которые возбуждены маркированнымштрихом 8. Эти импульсы отличаютсяот остальных по амплитуде.В амплитудном дискримшаторе 11происходит раэ,целение потока импульсов по двум капам: по первому каналуследуют все мпуьсы без исключенияпростые и маркированные, а по второму каналу - только маркированные (отш.рцха 8),Вычислитель состоит из двух кацалов. "первый канал построен как счетчик целого чсла импульсов ш, посту -пивших с одного из датчиков междумаркров янными импул ьсамцприходящими с неподвижного и подвижного датчиков - канал грубого отсчета (ГО) второй капал построен кяк измерительвремецых интервалов между импульсамц, поступаюшими с неподвижного иподвижного датчиков - канал точногоотсчета (ТО),Ня фиг, 2 и 3 обозначены: Сдд -угловая скорость модулятора и ее направление; с + (К ) - измеряемые уголповорота валасовпадающий (несонпадающий) по направлению с движениеммодулятора, т, е. положительный (отрицательный) угол; Т + (Т) - временной интервал между двумя маркированными импульсами, соответствующий величине измеряемого угля;,.,времеые интервалы между импульсами, поочередно поступающимис неподвижного и подвижного датчиков;временной интервал между двумяОсо с едниин импуь с а ми с о дн ои ме ни о годатчика;- обозначение маркированного импульсаВыход канала ТО подключен к блоку 13 усреднения, ця выходе которогс формируется величина1где 7, - среднее значение временногоинтер вала;и - число штрихов периодическоймеры;временные интервалы междуимпульсами поочередно поступавшими с неподвижного иподвижного датчиков,Полученное значение Т; поступаетна регистратор 15. На выходе каналаГО Фиксируется величина ш углов Ы,360и 10 Действительное значение измеряемого угла определяют по Формуле Ы.=К ш+ Е(ед.угла/ед. времени).20Одновременно величина т поступает на блок 14 сравнения, где происходит сравнение величины ш с заданным числом ш Если величина т не превосходит ш(ш(шо), это означает, что из меряемый угол положителен (с О)Начатый маркированным импульсом с неподвижного датчика цикл измерения продолжается и заканчивается обычным порядком, а на регистраторе индицируется знак "+контролируемого угла.Если в течение цикла измерения число ш превышает величину тп (т т ),о это будет означать, что измеряемый угол отрицателен. На выходе блока 14 сравнения появляется сигнал, который35 поступает на переключатель 10 и регистратор 15Одновременно подается команда "Сброс" полученных к этому моменту времени в блоке 12 вычисле 40 ния значений (временных интервалов) точного отсчета 1 1, ., , ПоУполученному сигналу переключатель 10 перекрестпо соединяет выходы импульсных датчиков с остальной схЕмой; выход Н переключателя соединяется с выходом П, а выход П - с выходом Н, на регистраторе 15 индицируется знакподлежащего измерению угла. Б этом случае цикл измерения (фиг, 3) начинается маркиров анным импульсом с подвижного датчика 5 и заканчивается по истечении времени Т периода оборота модулятора. На интервале времени Т, между двумя маркированными импульсами определено значение ш ГО угла, а с окончанием последнего временного интервала 1 на выходе блока усреднения получено значение точного отсчета С. по формуле (1), которое поступает на регистратор.Это состояние циклического измере" ния отрицательных углов сохраняется в устройстве до тех пор, пока величина ш в канале ГО в одном из циклов измерения не превь.сит значения ш. Это означает, что контролируемьпЪ угол изменяет знак на противоположный, т,е. становится положительным. Тогда устройство по командам блока 14 сравнения возвращается в начальное состояние измерения положительных углов. Формула изобретенияУстройство для измерения угла по" ворота вала, содержащее корпус, модулятор в виде штриховой меры с приводом, два импульсных датчика, один из которых укреплен на корпусе, а другой - на поворотной втулке, сочленяемой с контролируемым валом, последовательно соединенные амплитудный дискриминатор и блок вычисления, первый выход которого соединен с регистратором непосредственно, а второй через блок усреднения, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения,в:него введены переключатель и блок сравнения, выходы импульсных датчиков подключены к входам переключателя, выходы которого соединень 1 с входами амплитудного дискриминатора, блок сравнения входом соединен с первым выходом блока вычисления, первым выходом - с управляющими входами переключателя и регистратора, а вторым выходом - с входом "Сброс" блока вычисления.43210 б Составитель 3,Жураедактор О,Головач ТехредЛ.Кравчук Корректор Б.Романец Заказ 54 Произ ул, Проектная,венно-полиграфическое предприятие, г Уж Тираж 8172 ИИПИ Государственногопо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/