Устройство для измерения линейных перемещений
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 150980 (21) 2982310/18-28 151 М. КП.З а 01 В 7/00 с присоединением заявки НО Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИОпубликовано 07.05.82. Бюллетень Мо 17 Дата опубликования описания 070582(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙИзобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям перемещений, деформаций и т.п. и может использоваться в технике автоматического контроля и регулирования.Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее измерительный и опорный авто- генераторы, первый и второй смеси- тели, усилитель низкой частоты, нолосовой фильтр, перестраиваемый авто- генератор и индикатор 1.Недостатком устройства является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная зависимостью частоты измерительного автогенератора от выходного параметра датчика.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения линейных перемещений, содержащее измеритель" ный датчик, измерительный и опорный автогенераторы, четыре управляемых ключа, четыре счетчика импульсов, два дешифратора, элемент совпадения кодов, блок вычитания, индикатор, блок управления, выходы первого, второго и третьего управляемых ключей соединены с входами соответственно первого, второго и третьего счетчиков импульсов, выходчетвертого управляемого ключа связанчерез последовательно соединенныеблок вычитания, четвертый счетчикимпульсов и второй дешифратор с индикатором, выход первого счетчикаимпульсов соединен с входом первогодешифратора, выходы второго и третьего счетчиков импульсов подключенык первому и второму входам элементасовпадения кодов, выход которого соединен с первым входом блока управления, связанного первым выходомс управляющими входами второго ичетвертого управляемых ключей, вторым выходом с управляющими входамипервого и третьего управляемых клю чей (23Недостатком устройства являетсятакже недостаточная точность измерений, обусловленная параэитнымиуходами частот автогенераторов.Цель изобретения - повышениеточности измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено калибровочным датчиком, идентичным из"мерительному датчику с установлен ным неподвижно плунжером, переклю 926523чателем, управляемым коммутатором,пятым, шестым и седьмым упранляемымиключами, пятым счетчиком, вторымэлементом совпадения кодов, триггером, выходы измерительного и калибровочного датчиков соединены спервым и вторым входами переключателя, выход которого подключен к входуизмерительного автогенератора, выходы измерительного и опорного автогенераторов соединены с первым и вто-(Орым входами управляемого коммутатора,перный выход которого связан с входами первого и второго управляемых ключей, второй выход с входами третьего и четвертого управляемых ключей, (5выход четвертого управляемого ключачерез пятый управляемый ключ и пятыйсчетчик импульсов соединен с первымвходом второго элемента совпадениякодов, второй вход которого подключен 20к выходу первого счетчика, выход соединен с входом шестого управляемогоключа, выход первого дешифраторасоединен с входом седьмого управляемого ключа, управляющий вход которого подключен к первому выходу триггера, соединенного входом с выходомпервого элемента совпадения кодов,нторым выходом связанного с управляющими входами пятого, шестого управляемых ключей, переключателяи управляемого коммутатора, а выходышестого и седьмого управляемых ключей соединены с вторым входом блока управления.35На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит идентичныеизмерительный и калибровочный датчики 1 и 2, переключатель 3, измерительный и опорный автогенераторы 4 и5, управляемый коммутатор б, блок 7управления, управляемые ключи 8 - 14,счетчики 15 - 19 импульсов, элементы 20 и 21 совпадения кодов, дешифраторы 22 и 23, блок 24 вычитания,индикатор 25 и триггер 26,Выходы измерительного,и калибровочного датчиков соединены с перными вторым входами переключателя 3,выход которого подключен к входуизмерительного автогенератора 4. Выходы измерительного 4 иопорного 5автогенераторон соединены с первыми вторым входами управляемого коммутатора б, первый выход которого подкЛючен к входам управляемых ключей8 Фи 9, а второй - к нходам управляемых ключей 10 и 11. Выход управляемого ключа 8 соединен со входом счетчика 15 импульсов, выход управляемого ключа 10 - с входом счетчика 17импульсов, выход управляемого ключа9 - с входом счетчика 16 импульсов,а выход управляемого ключа 11 подключен к входу управляемого ключа 12 65(1 + Ь)С Ь,С параметры контура измерительного автогенератора 4;параметры контура опорного автогенератора 5; приращение индуктивности контура измерительного антогенератора 4, обусланливающее разность частот автогенераторон 4 и 5;индуктивность калибровочного датчика 2;целое число периодов частоты измерительного авто- генератора 4, которое является коэффициентом преобразования измеряемой величины в число импульсов и выбирается из соотношения; где Ь С -ьЬ Ь+ьЬ 1- 1 У гх(2) и к входу блока 24 вычитания. Выход управляемого ключа 12 через счетчик 19 импульсов соединен с первым входом элемента 21 совпадения кодов, выход которого подключен к входу управляемого ключа 13. Выход счетчика 15 импульсов соединен с вторым входом элемента 21 совпадения кодов и с входом дешифратора 22, выход которого подключен к входу управляемого ключа 14. Выходы управляемых ключей 13 и 14 соединены со нторым входом блока 7 управления, первый выход которого связан с управляющими входами управляемых ключей 9 и 11, а второй выход - с управляющими входами управляемых ключей 8 и 10. Выходы счетчиков 16 и 17 импульсов соединены с первым и вторым входами элемента 20 совпадения кодов, выход которого подключен к входу триггера 26 и к первому входу блока 7 управления. Первый выход триггера 26 соединен с упранляюцим входом управляемого ключа 14, а второй выход триггера 26 с управляющими входами переключателя 3, управляемого коммутатора б и управляемых ключей 12 и 13. Выход блока 24 вычитания соединен через счетчик 18 импульсов и дешифратор 23 с входом индикатора 25. 1(алибровочный датчик 2 установлен с неподвижно закрепленным плунжером.Устройство работает следующим образом.Выбирают частоту опорного антоге" нератора 5 больше частоты измерительного автогенератора 4.В дешифраторе 22 устанавливают число(9) 1)2 ц 65 где о - погрешность дискретностиизмерения;чувствительность измерительного датчика 1;х, - номинальное .значение измеряемого перемещения. 5При включении устройства калибровочный датчик 2 через переключатель 3 подключают к измерительному автогенератору 4. Импульсы с измерительного автогенератора 4 через управляемый коммутатор б и управляемый .ключ 10 поступают на вход счетчика 17 импульсов, а импульсы с опорного генератора 5 через управляемый коммутатор б и управляемый ключ 8 на вход счетчика 15 импульсов. При достижении счетчиком 15 импульсов числа Ик с выхода дешифратора 22 через открытый управляемый ключ 14 поступает сигнал на второй вход блока 7 управления, который выдает в свою очередь команду на остановку счетчиков 15 и 17 и на открывание управляемых ключей 9 и 11. При этом заканчивается формирование первого временного интервала Егде Т - период частоты опорногоартогенератора 5,За время т число импульсов, 30сосчитанное счетчиком 17 импульсов,периодов частоты измерительного автогенератора 4 равно(4) 35Кгде Т - период частоты измерительного автогенератора 4при подключенном калибровочном датчике 2.При открытых управляемых ключах 9 и 11 импульсы от опорного автогенератора 5 через управляемый ключ 9 поступают в счетчик 16 импульсов, а импульсы от измерительного автогенератора 4 через управляемые ключи 11 45 и 12 поступают в счетчик 19 импульсов. При достижении счетчиком 16 импульсов числа, записанного в счетчике 17 импульсов (И), срабатывает элемент 20 совпадения кодов, при этом 50 заканчивается формирование второго временного интервала2 К = 2 (5)За время 12 число импульсов, сосчитанное счетчиком 19 импульсов, пе 55 риодов частоты измерительного автогенератора 4 равноТ(б) где И, - скорректированное числои с учетом взаимного параэитного ухода частотизмерительного и опорногоавтогенератора 4 и 5, вызываемого нестабильностьюэлементов их схем. Или с учетом (3), (4), (5)ТТ 1 с Выходной сигнал элемента 20 совпадения кодов поступает на вход триггера 26 и первый вход блока 7 управления. По команде блока 7 управления закрываются управляемые ключи 9 и 11 и открываются управляемые ключи 8 и 10. Выходные сигналы триггера 26 открывают управляемый ключ 13, закрывают управляемые ключи 12 и 14, а также отключают,с помощью переключателя 3 калибровочный датчик 2 от измерительного автогенератора 4 и подключают к нему измерительный датчик 1 и производят перекоммутацию каналов измерительного и опорного автогенераторов 4 и 5 посредством управляемого коммутатора б, при этом счетчики 15 - 17 импульсов сбрасываются в нуль.При подключении к измерительному автогенератору 4 через переключатель 3 измерительного датчика 1 импульсы с автогенератора 4 поступают через управляемый коммутатор 6 и управляемый ключ 8 на вход счетчика 15 импульсов, а импульсы с опорного генератора 5 через управляемый коммута тор б и управляемый ключ 9 поступают на вход счетчика 17 импульсов. При достижении счетчиком 15 импульсов числа сосчитанного счетчиком 19, элементом 21 совпадения кодов выдается сигнал через управляемый ключ 13 на второй вход блока 7 управления, который в свою очередь выдает команду на остановку счетчиков 15 и 17 и на открывание управляемых ключей 9 и 11. При этом заканчивается формирование третьего временного интервалаъ - (к Тн 1 (8) где Т, - период частоты измерительного автогенератора 4 приподключенном измерительноМ)датчике 1.За время Ъь ,число импульсов, сосчитанное счетчиком 17 импульсов, периодов частоты опорного автогенератора 5 Через управляемый ключ 9 импульсы от измерительного автогенератора 4 поступают на вход счетчика 16 импульсов до совпадения с числом импульсов, записываемым в счетчике 17 импульсов, а именно 02, а через управляемый ключ 11 импульсы от опорного автогенератора 4 поступают на вход блока 24 вычитания. При совпадении числа импульсов в счетчиках 16 и 17 срабатывает элемент 20 совпадения кодов. При этом заканчива-ется формирование четвертого нременного интервалац= н Тн (10)При заполнении этого временного интервала импульсами от опорного автогенератора 5 получается число им- пульсон Т.ИТ2 20 Формула изобретения Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее измерительный датчик, измерительный и опорный автогенераторы, четыре управляемых ключа, четыре счетчика импульсов, два дешифратора, элемент совпадения кодов, блок вычитания, индикатор, блок управления, выходы первого, второго и третьего управляемых ключей соединены с входами соответственно п 9 рвого, второго и третьего счетчиков импульсов, выход четвертого управляемого ключа связан через последовательно соединенные блок вычитания, четвертый счетчик импульсов и второй дешифратор с индикатором,выили с учетом (8), (9), (10), 10Тн) Ьд щ 12)которое подается на вход блока 24вычитания, где происходит вычитание )5из него ранее введенного числа И,соответствующего числу периодов частоты опорного автогенератора 5 доначала измерения при подключенномизмерительном датчике 1,Полученное при этом числох = 1 ьн б (13),пропорционально измеряемому перемещению, подсчитынается с учетом знакаимпульсов, ив десятичный код дешифратором 23и Фиксируется индикатором 25Таким образом, перед каждым измерением вместо измерительного датчика 1 на вход устройства подключаюткалибровочный датчик 2 с неподвижным плунжером и приводят измерениекоэффициента преобразования,учитывающего взаимный паразитный уход частот опорного и измерительного авто"генераторов, После подключения из- З 5мерительного датчика 1 преобразование измеряемой величины в число импульсов производят с новым полученным значением коэффициента преобразования (И )пои этом осуществляется коррекция результата измеренияв вице автогенераторов 4 и 5,ход первого счетчика импульсов соединен с входом первого дешифратора,ныходы второго и третьего счетчиковимпульсов подключены к первому и второму входам элемента совпадения кодов, выход которого соединен с первым входом блока управления, связанного первым выходом с управляющимивходами второго и четвертого управляемых ключей, вторым выходом с управляющими входами первого и третьего управляемых ключей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, оноснабжено калибровочным датчиком,идентичным измерительному датчикус установленным неподвижно плунжером,переключателем, управляемым коммутатором, пятым, шестым и седьмым управляемыми ключами, пятым счетчиком,вторым элементом совпадения кодов,триггером, выходы измерительного икалибровочного датчиков соединены спервым и вторым входами переключателя,выход которого подключен к, входуизмерительного автогенератора, выходы измерительного и опорного автогенераторов соединены с первым ивторым входами управляемого коммутатора, первый выход которого связанс входами первого и второго управляемых ключей, второй выход - с входами третьего и четвертого управляемых ключей, выход четвертого управляемого ключа через пятый управляемый ключ и пятый счетчик импуль -сов соединены с первым входом второго элемента совпадения кодов, второй вход которого подключен к выходу первого счетчика, выход соединен с входом шестого управляемогоключа, выход первого дешифратора соединен с входом седьмого управляемого ключа, управляющий вход которого подключен к первому выходу триггера, соединенного входом с выходомпервого элемента совпадения кодов,вторым выходом связанного с управляющими входами пятого, шестого управляемых ключей, переключателя иуправляемого коммутатора, а выходышестого и седьмого управляемых ключей соединены с вторым входом блока управления.Источники информации,принятые но внимание при экспертизе1. Яшин А.А. Измерение текущихи средних толшин тонких проводящихпленок бесконтактным емкостным методом. в Измерительная техника,1972 Р 4.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2 б 20847/18-28,кл, С 01 В 7/00, 1978 (прототип).926523 Составитель Ю.Петраковскийедактор Е.Лушникова Техред А, Ач Корректор А.Ференц м жа ЕИЬ 4 В ШШФ 4 Тираж б 14 Государственного лам изобретений и Москва, Ж, Раув
СмотретьЗаявка
2982310, 15.09.1980
ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. ЛЕНИНА, ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8748
ПОЛУЛЯХ КОНСТАНТИН СТЕПАНОВИЧ, БУЯНСКИЙ МИРОСЛАВ СТАНИСЛАВОВИЧ, КРИВОГИН МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ, ТЕМНИК ЛЕОНИД ГРИГОРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01B 7/00
Метки: линейных, перемещений
Опубликовано: 07.05.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-926523-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-linejjnykh-peremeshhenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения линейных перемещений</a>
Предыдущий патент: Преобразователь перемещения
Следующий патент: Устройство для измерения диаметра
Случайный патент: Привод пакера глубинного расходомера