Способ измерения угловых мер и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 945644 Союз СоветсникСоцналнстнчесниаРеспублик(22)Заявлено 21,12.79 (2 ) 2856856(188 с присоединением заявки-9 кударстаеаа кевпет СССР ве делан взееретенкй и атарытнй(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ МЕР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯизмеритель- технике поНе цостмтк ом устройствавысокая точность измерени ная влиянием нестабильнос скорости вращения за оцин ния с измеряемым обьекто 5ты измерения являетс , обусло и мгнов орот на ре основа льталяется огра ых возмож ого углов поверкивайие овсяное с воэему выцеленияго сигнала 2. Изобретение относится кной технике, в частности, кверки угловых мер.Известен способ измерения углов многогранных призм, заключающийся в том, что временные интервалы, ограничиваемые моментами перпенцикулярности граней к осям автоколлиматоров, заполняют импульсами от генератора с высокой ста , бильностью выходной частоты и по чистку . заполняющих импульсов суцят о величине ., измеряемых углов 1). Нецостатком способа яв ниченность его функциональ настей (измеряются только ные призмы) и зависимост измерений от нестабильнос скорости вращения.Известно устройство цля ловых мер, содержащее осн меряемым обьектом, устан можностью вращения, и сх и обработки информационно Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и цосгигаемомурезультату является способ измерения 10. измеряемую угловую меру размещают на, основании, жестко связанном с кольцевымоптическим квантовым генератором(КОНГ), привоцят полученную систему ввращение, фиксируют с помощью фотозжктрического автоколлиматора моментыперпенцикуларности граней угловой мерык оптической оси фотоэлектрического авто токоллиматора, формируют временной интервал, длительность которого равна времени между моментами фиксации перпендикулярности, заполняют его выхоцнымииьщульсами кольцевого оптического кван 94 5644тового генератора и по их числу судят овеличине измеряемого угла 3.Недостатком способа является небольшая точность эа счет того, Что на вличину по 1 решности измерений угла оказывает влияние характерное время флуктуаций масштабного коэффициента, так какпри повороте КОКГ на угол а он вырабатывает количество имцульсов, соотвеюствуюшее этому углу: йа = КсС,1 Огде К - масштабный коэффициент КОКГ,задающий угловую цену импуяьса.М асштабиый коэффициент не являетсястрого постоянным и флуктуирует за характерные времена порядка несколько минут, вызывая изменения угловой цены импульса КОКГ,Для уменьшения погрешности, вызванной дрейфом угловой цены импульса одновременно с счетом количества импульсов КОКГ в интервале й, соответствующем измеряемому углу, счет производяти за ИЭбо, определяя угловую цену импульса за пройденный оборот.Известно устройство для измеренияугловых мер, содержащее основание, установленное с возможностью вращения, цкольцевой оптический квантовый генераторс блоком редукции скорости, жестко связанный с основанием, фотоэлектрический автоколлиматор, логический блок и блок вычисления 4 .Недостатком устройства является не. Высокая точность, связанная с наличиемпогрешности, вызванной изменением масштабного коэффициента кольцевого опти 35ческого квантового генератора,Бель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения погрешности, вызванной изменением мас 4 оштабного коэффициента кольцевого оптического квантового генератора.Поставленная цель достигается тем,. что согласно способу измерения угловыхмер число выходных импульсов за одиноборот кольцевого оптического квантового 45генератора сравнивают с числом импульсов за один оборот, полученным при номинальном значении масштабного коэффициента, по результатам сравнения осуществляют корректировку масштабногокоэффициента Путем изменения внутренних ,параметров кольцевого оптического квантового генератора, а измерение угла производят после совпадения сравниваемыхвеличине ,55Устройство для измерения угловыхмер снабжено соединенными последовательно вычитаюшим блоком, схемой управления и исполнительным элементом, выход которого соединен с входом кольцевого оптического квантового генератора, связанным с выходом последнего усилите-. лем-формирователем, выход которого подключен к логическому блоку, первый выход логического блока соещнен с вычитаюшим блоком, а второй - с блоком вычи сления, другой вход которого соединен с выходом схемы управления, второй вход логического блока соединен с фотоэлектрическим автоколлиматором.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство состоит иэ основания 1, установленного с возможностью вращения, на котором размещается поверяемая угловая мера 2, вала 3. приводного электродвигателя 4, блока 5 редукции скорости, сВязанного с кольцевым оптическим кван товым генератором 6, усилителя-форми-. рователя 7, фотоэлектрического автоколлиматора 8, соединенных последовательно, логического блока 9 вычитающего блока 10 и схемы 11 управления, блока 12 вычисления и исполнительного элемента 13.Один выход. логического блока 9, несу- щий информацию, связан с блоком 12 вычисд.ния, а второй. - с числомй - свя 36 о зан с вычитающим блоком 10, в котоРом заПисано опоРное число М Эс и соответствующее номинальному значению масштабного коэффициента.Выход вычитаюшего блока 10, несущий информацию о разности между МЭб и Кэ 5 связан с схемой 11 управления, один выход которой соединен с блоком 12, а другой - с исполнительным элементом 13, воздействующим на параметр КОКГ 6Устройство работает следующим образом.Поверяемая мера 2 устанавливается на основание 1, которое приводится во вращение приводным электродвигатедэм 4., При этом посредством блока 5 редукции осуществляется увеличение угловой скорости вращения КОКГ 6 в И раз ( И- коэффициент редукции). На выдрою КОКГ 6 возникает синусоидальный сигнал, который . в усилителе-формирователе 7 преобразуется в последовательность импульсов и подается на вход логического блока 9, На другой его вход поступают импульсы с фотоэлектрического автоколлиматора 8, которые определяют числаи, И наэтой последовательности.К Э 60Число МЭ поступает в вычитаюший блок 10, в котором сно сравнивается с5 04 "56 ОО " РЕЗУЛЬтат СРаВНЕНИЯ ПОСТУ- пает в схему 11 управления, в то время квк число йпоступает в блок 12 вычисления.При равенстве сравниваемых чисел в вычитвющем блоке 10 схема 11 управления вырабатывает команду разрешения 4 опсчета в блаке 12 вычисления а в случае наличия нв своем вхопе разности, онв управляет работой исполнительного эжмента 13, который по тех пор возпействует на параметр КОКГ 6, пока на выхопе вычитвющего блока 10 не исчезнет разность сраюиваемых чисел. В качестве испоащтедьного эжмента 13 может быть использовано сканирующее устройство серийно выпускаемого КОКГ типа КМкотарое в зависимости от сигнвдв у 1 травжния способно менять оптичесКую плину резонатора КОКГ, а в результате этого и масштабный коэффициент.Таким образом, благодари устранению систематической погрешности иэ-за влиянияя изменения мвсштвбнога казффипиента КОКГ, повышается точность измерений угловых мер.формула изобретения1. Способ измерения углавых мер, заключающийся в том, что измеряемую угловую меру размещают нв оснавании, жестко связанном с кольцевым оптическим квантовым генератором, 4 ривапят поду.ченную систему в вращение, фиксируют с помощью фотаэдектрического . авток оплимвтара моменты перпенпикулярности граней углавой меры к оптической оси фотоэжктрического ввтокодлиматорат форьп- руют временной интервал, длительность которога равна времени между моментами фиксации перпенпикудярностит заполняют его вьвопными импульсами кольцевого оптическога квантсаого генератора и по их числу судят о величине измеряемаго угла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтот М 44 6с целью повышения точности измеренияза счет исключения погрешности, вызванной изменением масштабного коэффициента кольцевого оптического квантсаого ге 5 нераторат число выхопных импульсов заовин оборот сравнивают с числом импульсов за опии оборот, палученным при но- минальном значении масштабного коэффициента, по результатам сравнения осуществляют корректировку масштабного каэффициентв путем изменения внушенияхпараметров кольцевого аптического квантового генератора и измерение угла проиэвопят после совпапения сравниваемых15 ВЕЛИЧИН.2. Устройство пля измерения угловыхмер, соперкащее основание, установжнноес возможнастью вращения, и кольцевой оптический кввнтсвый генератор с блоком20 репукции скорости, жестко связанный соснованием, фотоэлектрический автоколлиматарт логический блок и блок вычисления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтооно снабжено соепиненными послеповате 25 гьно вычитающим блоком, схемой управления и исногвительным элементом, выхоп которого соединен с вхопом кольцевого оптического квантоваго генератора,связанным с вькопом послепнего, усилитежм-формирователем, выхоП которагапопключен к логическому, блоку, первыйвыход логического блока соединен с вычитающим блоком, в второй - с блакомвычисления другой вхоп которого соепинен с выходом схемы управления, второйвхап логического блока соединен с фото-,эжктрическим . автаколлиматором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свипетегъство СССРМ 266236, кл б 01 В 9(10, 1969.2. Авторское свидетельство СССРИ 1 363863 т кл 9 01 В 9(10 т 19713. фИэмерительная техникатт 1977,М 2, с, 28-З 1 (прототип).454. Авторское свипетельство СССРМ 637062, кл б 01 В 11(26, 1978945644 Составитель Е, Глазковадактор О. Юрковецкая ТехредМ.Рейвес ЕорректорА. взят 614комитета открытишская на Подписноесср . Заказ 5312/57 ВНИИПИ Г по дел 113035, Мос