CS230802B1

CS230802B1 - Wiring to increase the electronic stroke stroke

Info

Publication number: CS230802B1
Application number: CS655881A
Authority: CS
Inventors: Petr Radek; Leos Vaclavik
Original assignee: Petr Radek; Leos Vaclavik
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1984-08-13

Abstract

Vynález se týká oboru měřicí techniky. Řeší zapojení elektronického délkoměru zařazeného jako vstup počítačového systému. Podstata vynálezu je v spojení délkoměru s první vstupní svorkou rozdílového zesilovače připojeného přes analogově číslicový převodník spojený obousměrně s počítačem spojeným s číslicově analogovým převodníkem nebo s jiným zdrojem napětí spojeným s počítačem a připojeným na druhou vstupní svorku rozdílového zesilovače. Vynález možno použít pro délková měření například v oboru výroby ložisek a jiných součástí vyžadujících měření v přesnostech 10”3 mm.The invention relates to the field of measurement technology. It solves the connection of an electronic length meter included as an input of a computer system. The essence of the invention is in the connection of the length meter with the first input terminal of a differential amplifier connected via an analog-to-digital converter connected bidirectionally to a computer connected to a digital-to-analog converter or to another voltage source connected to a computer and connected to the second input terminal of the differential amplifier. The invention can be used for length measurements, for example in the field of manufacturing bearings and other components requiring measurements with an accuracy of 10”3 mm.

Description

Vynález se týká zapojení k zvýšení pracovního zdvihu elektronického délkoměru, zařazeného jako vstup číslicového systému.The invention relates to a circuit for increasing the working stroke of an electronic length meter, which is included as an input of a digital system.

Elektronickým délkoměrem obvyklé konstrukce je přeměňován mechanický posuv na lineární a přímo úměrnou změnu napětí. Pro potřebu číslicového systému je analogový signál převáděn analogově číslicovým převodníkem na signál číslicový. Rozlišovací schopnost převodu je konstrukčně určována počtem bitů převodníku. U převodníku například s osmi bity se diskretizuje daný rozsah analogového signálu na 256 tříd. Při rozsahu analogového signálu například 2 mm měřeného mechanického zdvihu činí rozlišovací schopnost mm, to je 7,8 jim. Pokud tato rozlišovací schopnost nedostačuje, je nutné použít bua převodník s větším počtem bitů nebo zúžit rozsah analogového signálu. Zvětšením počtu bitů převodníku však vzrůstá jeho konstrukční nářočnost, tím i pořizovací náklady a další značnou nevýhodou je i poměrně malá rychlost převodu. Zúžený rozsah analogového signálu znamená snížení pracovního zdvihu snímače, což si vyžaduje vyšší pracnost při ustavování měřené součásti do rozsahu snímače a v některých případech vůbec znemožňuje použití.The electronic length gauge of a conventional design converts the mechanical displacement into a linear and directly proportional voltage change. For the needs of the digital system, the analog signal is converted by analogue to digital signal converter. The resolution of the conversion is structurally determined by the number of bits of the converter. For an 8-bit converter, the analog signal range is discretized to 256 classes. With an analog signal range of, for example, 2 mm of the measured mechanical stroke, the resolution is mm, i.e. 7.8 µm. If this resolution is not sufficient, either a multi-bit converter or an analog signal range should be used. Increasing the number of bits of the converter, however, increases its constructional complexity, and thus the purchase costs and another significant disadvantage is the relatively low conversion speed. The reduced analog signal range means a reduction in the working stroke of the transducer, which requires more effort when aligning the measured component to the transducer range, and in some cases makes it impossible to use.

Zapojení k zvýáení pracovního zdvihu elektronického délkoměru, sestávajícího ze snímače s.elektronickou vyhodnocovací jednotkou , odstraňuje z velké části uváděné nevýhody. Podstata vynálezu je v tom, že snímač spolu s vyhodnocovací jednotkou je spojen s první vstupní svorkou rozdílového zesilovače, který je připojen k analogově číslicovélnu převodníku. Tento převodník je obousměrně propojen s počítačem spojeným s číslicově analogovým převodníkem nebo s jiným zdrojem napětí spojeným s počítačem a připojeným na druhou vstupní svorku rozdílového zesilovače.The wiring to increase the working stroke of the electronic length gauge, consisting of a sensor with an electronic evaluation unit, largely eliminates the aforementioned disadvantages. The principle of the invention is that the sensor together with the evaluation unit is connected to the first input terminal of the differential amplifier, which is connected to an analog-to-digital converter. This converter is bi-directionally connected to a computer connected to a digital-to-analog converter or to another voltage source connected to the computer and connected to the second input terminal of the differential amplifier.

Výhodou zapojení podle vynálezu je hlavně použití analogově číslicového převodníku s nízkým počtem bitů, dále dosažení vysoké převáděcí rychlosti a tím i velkých zdvihů elektronických délkoměrů. Rozlišovací schopnost odpovídá zdvihům až mnohonásobně menším. Při použití nutno zachovat vysokou stabilitu a linearitu zejména číslicově analogového převodníku nebo počítačem řízeného zdroje napětí jiné konstrukce.The advantage of the connection according to the invention is mainly the use of an analog-to-digital converter with a low number of bits, furthermore a high conversion speed and thus also large strokes of electronic length gauges. The resolution corresponds to strokes up to many times smaller. In use, it is necessary to maintain high stability and linearity, especially of a digital-to-analog converter or a computer-controlled voltage source of other design.

Příklad použití zapojení podle vynálezu je naznačen v blokovém schéma na výkrese.An example of the use of the circuit according to the invention is shown in the block diagram in the drawing.

Snímač 1 je přes vyhodnocovací jednotku 2, tvořící elektronický délkoměr, spojen s první vstupní svorkou A rozdílového zesilovače J. Ten je připojen k analogově číslicovému převodníku £ propojenému obousměrně s počítačem 2 spojeným s číslicově analogovým převodníkem 6 nebo jiným počítačem řízeným zdrojem napětí, jehož výstup je připojen na druhou vstupní svorku B rozdílového zesilovače J. Rozdílový zesilovač J provede rozdíl obou signálů a současně zesílení výsledného signálu. Velikost zesílení odpvídá podílu rozsahu analogového signálu na výstupu vyhodnocovací jednotky 2 a součinu rozlišovací schopnosti analogově číslicového převodníku i s počtem jeho tříd. Řídicí činnost počítače í spočívá v trvelém sledování, zde přijímaný číslicový signál z analogově číslicového převodníku 1 je v mezích jeho rozsahu.The sensor 1 is connected to the first input terminal A of the differential amplifier J via an electronic length measuring unit 2, which is connected to an analog-to-digital converter 6 connected bidirectionally to a computer 2 connected to a digital-to-analog converter 6 or other computer controlled voltage source. it is connected to the second input terminal B of the differential amplifier J. The differential amplifier J makes the difference between the two signals and simultaneously amplifies the resulting signal. The amplification value corresponds to the ratio of the analog signal range at the output of the evaluation unit 2 and the product of the resolution of the analog-to-digital converter with the number of its classes. The control activity of the computer 1 is based on continuous monitoring, where the received digital signal from the analog-to-digital converter 1 is within its range.

Pokud je tento rozsah překročen nebo nastane-li přiblížení k hranici rozsahu vydá počítač í povel pro číslicově analogový převodník 6 ke generování napětí vhodné velikosti. Prostřednictvím rozdílového zesilovače J se vrátí výstupní signál pro analově číslicový převodník 1 zpět do jeho rozsahu. Při tom počítač í opraví snímaný číslicový údaj o kontaktu, příslušející právě nastavenému výstupnímu napětí na číslicově analogovém převodníku 6.If this range is exceeded, or when approaching the range limit, the computer will command the digital-to-analog converter 6 to generate a voltage of the appropriate magnitude. The differential signal J returns the output signal for the analog-to-digital converter 1 back to its range. In this case, the computer corrects the sensed digital contact data corresponding to the currently set output voltage on the digital-to-analog converter 6.

Zapojení podle vynálezu je vhodné v těch případech, kde celkový zdvih snímače lze rozdě lit na část manipulační a část měřicí. Cá3t manipulační slouží jako rezerva z celkového zdvihu, umožňující měřit sérii součástí bez nutnosti polohovat součásti dostavováním do rozsahu snímače. Vlastní měření potom probíhá ve zdvihu podstatně menším než je celkový zdvih ahímače.The connection according to the invention is suitable in those cases where the total stroke of the sensor can be divided into a handling part and a measuring part. The handling cage serves as a reserve from the total stroke, allowing to measure a series of parts without having to position the parts by adjusting them to the sensor range. The actual measurement then takes place at a stroke substantially less than the total stroke of the detector.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Circuit for increasing the working stroke of an electronic length meter consisting of a sensor and an electronic evaluation unit and connected as input of a digital system, characterized in that the sensor (1) is connected via the evaluation unit (2) to the first input terminal (A) of the differential amplifier (3) connected to an analog-to-digital converter (4) which is connected bidirectionally to a computer (5) connected either to the digital-to-analog converter (6) or to a voltage source connected to the second input terminal (B) of the differential amplifier (3).