Устройство для точного отсчета углоизмерительных приборов

ОП ИСАНИЕизоветенияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(1)М. Кл,С 01 С 1/00 С 01 С 1/06 3 Ьеударотееиан комитет СССР в делам изооретеиий н открытийОпубликовано 07.10.82. Бюллетень 37 Дата опубликования описания 07, 10. 82 В. А. Синицын, 6. Н, Водеников, А, И. С. Л, Розентулер и С. В, Стволков(72) Авторы изобретения Всесоюзный ордена Трудового Красногоисследовательский институт горной геи маркшейдерского дела явите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОЧНОГО ОТСЧЕТА УГЛОИЗИЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Изобретение относится к геодезическим маркшейдерским углоизмерительным приборам, например, теодолитам, и касается устройств точного отсче.та по .лимбам углоизмерительных приборов.По основному авт,св. 1," 779803 известно устройство для точноно отсчета растрового типа, содержащее измерительную растровую шкалу, раст" ровый иониус, два Фотоэлектрических считывающих элемента и оборудованное сканирующим узлом с двумя индикатор" ными растрами и отсчетным блоком. В отсчетный блок входят два Формирователя импульсов, схема совпадения и счетчик импульсов с цифровым индикатором. Выход первого считывающего элемента, расположенного над нониусом, через первый формирователь соединен с первым входом схемы совпадения и со счетным входом счетчика, а выход второго считывающего элемента, расположенного над шкалой, через второй формирователь соединен с вторым вхо"дом схемы совпадения, выход которойсоединен с управляющей схемой, Усттройство способно обеспечить требуемую точность только для поддержаниистабильной скорости сканирующегоузла.При движении сканирующего узла сфотоэлектрических считывающих элементов в счетный блок поступают двапериодических сигнала, при совпадении фаз которых фиксируется моментточного отсчета угла. Для Фиксациимомента равенства Фаз цифровым способом из получаемых фотоэлектрическим путем сигналов формируются корот-.кие импульсы, поступающие на два входа схемы совпадения. В процессе ска"нирования при приближении к зоне ра 2 о венства Фаз (к зоне истинного отсчета угла) сравниваемые импульсы максимально сближаются. Однако, таккак сравниваются нулевые переходыкривых фототоков, совпадения импуль.3 9сов может не быт.ь за счет их небольшой длительности и дискретности сближения, поэтому на выходе схемы совпадения будет отсутствовать сигналдля остановки счетчика, регистрирующего значение угла. Для того,чтобы система произвела отсчет угланеобходимо увеличить длительностьимпульсов, Но и в Ътом случае при изменении скорости сканирования несовпадения импульсов могут снова возникнуть. Если длительность импульсов сделать заведомо больыой, то прибыстромсканировании в зоне истинного отсчета будет наблюдатьсяуженесколько совпадений, причем первоесовпадение, дающее сигнал на остановку счетчика, наступает раньше основного совпадения, что приводит к больыой погрешности в измерениях 1 1.Введение стабильных электрических движителей сканируощего угла значительно усложняет его построение.Цель изобретения - повышение точности измерений без усложнения сканирующего узла.Поставленная цель достигается тем, что оба Формирователя импульсов подключены к схеме совпадения, выход которой соединен с управляющим входом счетчика, через дополнительный двухразрядный реверсИвныйл счетчик.На фиг. 1 представлена схема устройства; на Фиг. 2 - блок-схема электронной части устройства; на Фиг.3- эпюры, поясняющие работу схемы,При наведении визирной трубы по лимбу 1 с помощью узла 2 с индикатором 3 определяется грубый отсчет, соответствующий целому числу щагов угломерного растра от какого-либо произвольного положения, принимае- мого за нулевое. После окончания наводки поступает сигнал начала точного отсчета. Сканирующий узел 4 повора чивается вокруг оси лимба 1 в пределах всей длины,нониусной шкалы 5 от исходного положения, Фиксированного относительно узла 2. Перемещение индикаторных растров 6 и 7 относительно соответствующих отсчетных растров лимба 1 и шкалы 5 вызывает изменение интенсивности проходящего све та и создает в Фотодиодах 8 и 9 фототок, периодически .изменяющийся по амплитуде.Подвод света к растровым сопряжениям 1-7 и 5-6 от светодиода 10 про 4440 4изводится с помощью световода 11, Всвязи с разной величиной шага растралимба 1 и шага растра нониусной шкаиы 5 периоды Фототока также различныа кривые фототоков имеют переменныйсдвиг по Фазе, При отсчете, напримерсотых долей шага 99 периодам шкалылимба 1 соответствуют 100 периодоврастра нониусной шкалы 5, а длина 6 нониусной шкалы 5 должна содержатьне менее 101 периода. Поэтому при сканировании по всей длине нониуса всег"да найдется момент времени, при котором Фазы фототоков на выходе считы З вающих Фотодиодов 8 и 9 совпадут.Формирователи 12 и 13, подключенныечерез усилители 14 и 15 и триггеры16 и 17,вырабатывают в моменты перехода через нуль в зоне равенства Фаз уО короткие импульсы О и 0 (Фиг 3),соответствующие каждому периоду Фототоков. Начальный импульс с Формирователя 13, соответствующий сигналу с лимба 1, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18,в котором записывается один,отсчет.Следующий за ним импульс с Формирователя 13, соответствующий сигналусо шкалы 5,поступает на вычитающийвход реверсивного счетчика 18 и возвращает его в нулевое состояние. Синверсного выхода второго разрядареверсивного счетчика, состояниекоторого не изменилось, на схему, 19совпадения поступает сигнал (логическая единица), разрешающий подачуна регистрирующий счетчик 20 счетных импульсов с Формирователя 12.Переключение первого разряда реверсивного счетчика 18, не изменяю- Ющее состояние его второго разряда,происходит до тех пор, пока на суммирующий вход не поступает импульси. В этом положении, соответствующем зоне истинного отсчета угла, 4 на вычитающий вход последовательнопоступают два импульса. ии и. Импульс и переносит счет с первогоразряда реверсивного счетчика 18 наего второй разряд, и на инверсном 50 выходе второго разряда выделяетсясигнал (логический нуль), запирающий схему 19 совпадения и прекращающий подачу импульсовна счетчик 20,Число импульсов, поступившее на регистрирующий счетчик 20 с началадвижения сканирующего узла 4, равнопорядковому номеру штриха шкалы 5,совпадающего со штрихо)л шкалы лимба5 96 1, и при соответствующей юстировке дополняет грубый отсчет, например, сотыми долями единиц грубого отсчета, в форме точного отсчета, снимаемого с индикатора 21.Преимуществом устройства является небольшая погрешность измерений, равная разрешающей способности нониуса (в приведенном случае одной сотой доле единицы грубого отсчета), и независимость результатов измерений от скорости движения сканирующего узлаФормула изобретенияУстройство для точного отсчета углоизмерительных приборов по авт,ММ 4св, Ю 779803, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности без усложнения сканирующего узла, оба формирователя импульсов подключены к схеме совпадения, выход которой, соединен с управляющим входом счетчика, через дополнительный двухразрядный реверсивный счетчик.10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРи У 779803, кл. О 03 С 1/00, 1978,964440 Составитель О, Ферштманехред М.Коштура Корректор елактор Т. мч пати Зака иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектна 11/19 Тираж 614ИИПИ Государственного компо делам изобретений и от3035, Москва, ИРаушс Подписноетета СССРрытийая наб., д, 4/5