Устройство для измерения перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1,15 19) Ь 1)5 . 01 В 7/О ОП НИЕ ИЗ ТОРС КОМ ИДЕТЕЛЬСТ ЕМЕ ри- .я к избрете и иэмеререшностч от и преобра- бразователь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРй 1037051, .кл, Г 01 В 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССРйф 1046600, кл, С 01 0 7/00, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ЧЛЛ ИЗМЕР ЩЕНИЙ(57) Изобретение относитс тельной технике, Целью иэ является повышение тоцнос ний за счет уменьшения по нелинейности характеристи эователя перемец 1 ений. Пре3 15 1 перемещений с помощью Формирователей 2 3 вырабатывает два периодических квазитреугольных сигнала, сдвинутых относительно друг друга на 90", Эти сигналы поступают на инверторы 4, 5. Тем самым получают цетыре периодических сигнала, сдвинутых относительно друг друга на 90 , Эти сигналы поступает на входы компараторов 6-9, При превышении этими сигналами уровня сигнзла от источника 10 опорного напчжен 1 ля компараторы вырабатывают импу льсные сигналы, Эти сигналы поступают на вход логического блока 11, который Формирует импульсы счета. поступающие на вход реверсивногосчетцика 12. 0 игналы от компаратороьпоступают также на вход коммутатора13, на сигнальные входы которого поступают сигналы с Формирователей и инверторов. 0 выхода коммутатора 13сигнал поступает на сумматор 14, надругой вход которого поступает сигнал источника 10 опорного напряжения,В результате вычитания указанных сигналов на выходе аналого-циФровогопреобразователя 15 образуется цифро".вой сигнал интерполяции, который вместес сигналом от реверсивного счетчика 12поступает в олок 16 индикации. 3 ил, Изобретение относится к измерительной технике и может быть. использовано для измерения линейных и угло"вх перемещений в цифровых системахизмерения и управления,Целью изобретения является повыае" 2ние точности измерений за счет уменьшения погрешности от нелинейностихарактеристик преобразователя переме"щений,На Фиг. 1 представлена структур- ЗОнэя схема устройства; на Фиг, 2 3диаграммы сигналов, поясняющие работ,у устройства,Устройство содернит двухканальныйреобразователь 1 перемещения, котоыйл преобразовывает измеряемое пере"мещение в два квадратурных электрических сигнала. Выходы преобразователяподключень 1 к входам двух нормирующих усилителей (Формирователей 2 и 3)щК выходам Формирователей 2 и 3 подклюцены соответствующие входы инверторов 4 и 5 ( инвертирующих усилителейс козффициентом передачи, равным единице), 1(аждый из цетырех аналоговыхКомпараторов 6, 7, 8 и 9 одним вхоДом подключен к соответствующему выходу Формирователей 2 и 3 и инверторов 4 и 5, а другим входом подсоединен к выходу источника 10 опорного щ 0напряжения. Выходы четырех компарато"ров 6-9 подключены к входам логицеско.го блока 11 Формирования сцетных им 1 ульсов, Формирующего импульсы счета(сложения или вычитания в зависимостиот направления измеряемого перемещения) Выходы логического блока 11подключены к счетным входам реверсивного счетчика 12. Выходы компараторов 6-9 подключены также к управляющим входам коммутатора 13, сигнальные входы которого подключены к соответствующим выходам Формирователей 2 и 3 и инверторов 4 и 5. 0 умматор 14, на" пример суммирующий операционный усилитель, суммирующим входом подключен к выходу коммутатора 13, а вычитающим входом соединен с выходом истоцника 10 опорного напряжения. Выход сумматора 14 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 15. Цифровые выходы реверсивного счетчика 12 и аналого-цифрового преобразователя 15 подключены к цифровым входам блока 16 индикации.На диаграммах Фиг. 2 и 3 представлены сигналы 17, 18 Формирователей 2 и 3, сигналы 19, 20 первого 4 и второго 5 инверторов, сигнал 21 выходного напряжения источника 10 опор ного напряжения, сигналы 22-25 компараторов 6-9, сигнал 26 с выхода коммутатора 13, сигнал 27, поступающий на вход аналого-циФрового преобразователя 15 с выхода сумматора 14, цифровой сигнал 28, поступающий с выхода АЦП 15, и цифровой сигнал 29, поступающий с выхода реверсивного счетчика 12 на вход блока 16 индикацииеУстройство работает следующим об,разом.Преобразователь 1 перемещений с помощью формирователей 2 и 3, вырабатывает два периодических квазитреугольных сигнала 17 и 18, сдвинутых относительно друг друга на 90. Эти сигналы поступают на инверторы 4 икоторые вырабатывают сигналы 19 иО Ю 7 5 142) 20, Таким образом, перемещение преобразовывается в четыре периодических сигнала 17-20, сдвинутых относи- тельно друг друга на 90. Эти сигна 5 лы поступают на сигнальные входы комлараторов 6-9. При превышении этими сигналами уровня сигнала 21 от источника 10 опорного напряжения компараторы вырабатывают импульсные сиг налы 22-25. Эти сигналы поступают на вход логического блока 11, который формирует импульСы счета (сложения или вычитания), поступающие на вход реверсивного счетчика 12, Сигналы от компараторов поступают также на управляющие входы коммутатора 13, на сигнальные входы которого поступают сигналы 17-20. С выхода коммутатора 13 на вход сумматора 14 поступает 20 сигнал 26. На,другой вход сумматора 14 поступает сигнал 21 от источника 10 опорного напряжения. В результате вычитания из сигнала 26 сигнала 21 с выхода сумматора 14 на вход АЦП 15 25 поступает сигнал 27,.который преобразуется в сигнал 28, С выхода ЛЦП 15 сигнал 28, а с выхода счетчика 12 сигнал 29 поступают на вход блока 16 индикации.ЗО Формула изобретения Устройство для измеренич перемещений, содержащее двухканальный преобразователь переиещения в квадратурные периодические сигналы, два Фор 906иироватепя, каждый из которых подключен к выходу соответствующего канала преобразователя, два инверто ра и два ноипаратора, входы которых попарно подключены к выходам соответствующих формирователей логический блок фориирования счетных импуль сов, входами подключенный к выходам компараторов, реверсивный счетчик, подключенный к выходу логического блока формирования счетных импульсов, коммутатор, сигнальные входы которого соединены с выходаии Формировате" лей и инверторов, управляющие входыс выходами компараторов, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации один из входов которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а другой " к выходу ре" версивного счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено источником опорного напряжения, двумя коипаратораии и сумматором, сигнальные входы компараторов подключены к выходаи соответствующих инверторов, выходы - к соответствующим управляю" щим входаи коммутатора и входам логического блока Формирования счетныхимпульсов, выход источника опорного напряжения подключен к опорным входам всех компараторов и первому входу сумматора, выход коииутатора связа, с вторым входом сумматора, а аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу сумматора.Составитель Ю, ПетраковскийРедактор Г;Наджарян Техред Л,Сердюкова Корректор О Ц5 Ш т щ Зс 3 1 ИИП ри ГКНТ СС венного коми 113035, Иоск иям и я наб ааа Прои,.родственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,10 723 Тираж Государст тета по изобрет ва, %-35, Раушс