Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 31.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 19.04.1975 74828 KI. 42b,5 MKP GOlb 7/00 Twórca wynalazku: Stanislaw Orzepowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Pomiarów i Automatyki Elektronicznej, Wroclaw (Polska) Sposób przetwarzania dlugosci i kata na liczbe impulsów elektrycznych Przedmiotem wynalazku jest sposób przetwarza¬ nia dlugosci i kata na liczbe impulsów elektrycz¬ nych, znajdujacy zastosowanie zwlaszcza w pomia¬ rach przemyslowych.Znany jest sposób pomiaru zmian dlugosci z od¬ czytem cyfrowym, w którym stosuje sie fotoelek- tryczne lub inne przetworniki zmiany dlugosci na liczbe impulsów elektrycznych. Impulsy te sa zli¬ czane przez licznik impulsów, który moze byc wy- skalowany wprost w jednostkach dlugosci.Sposób ten ma jednak te niedogodnosc, ze po¬ mimo korzystnie duzej rozdzielczosci, nadaje sie tylko do pomiaru zmiany dlugosci, natomiast nie moze byc stosowany do pomiaru dlugosci.Innym znanym sposobem pomiaru dlugosci, zwla¬ szcza malych wartosci dlugosci, jest sposób z za¬ stosowaniem znanego czujnika indukcyjnosciowe- go z wyjsciem napieciowym.Sposób ten ma szereg niedogodnosci, odznacza sie bowiem stosunkowo niewielka rodzielczoscia, wymaga stosowania analogowego miernika napiecia oraz ma wszystkie inne znane wady, wystepujace w analogowych sposobach pomiaru.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych niedogodnosci.Zadaniem technicznym wymagajacym rozwiaza¬ nia jest opracowanie sposobu, w którym przetwa¬ rzanie dlugosci i kata na liczbe impulsów elektrycz¬ nych, albo innej wielkosci uprzednio przetwarza¬ nej na dlugosc lub kat, bedzie dokonywane sposo- 2 bem cyfrowym z duza rozdzielczoscia, a wynik pomiaru bedzie uzyskiwany za pomoca prostego przyrzadu pomiarowego, jakim jest licznik impul¬ sów. 5 Rozwiazanie zadania technicznego zostalo osia¬ gniete w wynalazku dzieki temu, ze na znanym nosniku informacji dokonuje sie zapisu znaków z duza gestoscia w taki sposób, ze sa one albo równomiernie rozmieszczone, albo ich liczba i spo- 10 sób rozmieszczenia sa w zamierzony sposób zalez¬ ne od wartosci i charakteru innej mierzonej wiel¬ kosci, która jest przetwarzana na mierzona dlugosc lub kat, a nastepnie ten nosnik informacji wpra¬ wia sie w sterowany ruch nawrotny, którego dro- 15 ga jest ograniczona dwoma elementami, ustawio¬ nymi w odleglosci proporcjonalnej do mierzonej wartosci dlugosci lub kata i umieszcza sie ten no¬ snik w znanym urzadzeniu przetwarzajacym ruch znaków na ciag impulsów elektrycznych. ,«. 20 Sposób wedlug wynalazku ma te zalety, ze po¬ zwala, dzieki zastosowaniu nosnika informacji. o duzej gestosci znaków, na uzyskanie duzej rozdziel¬ czosci przetwarzania dlugosci lub kata na liczbe impulsów elektrycznych i dogodne ich wytworze- 26 nie z zastosowaniem czytnika znaków. Zastosowa¬ nie licznika impulsów, który jest nieskomplikowa¬ nym przyrzadem pomiarowym, umozliwia unifika¬ cje przyrzadów do odczytu cyfrowego w stosowa¬ nym systemie pomiarowym, co ma szczególne zna- so czenie w zestawach mierników tablicowych. Sposób 74 8283 74 828 4 przetwarzania dlugosci lub kata na liczbe impul¬ sów elektrycznych umozliwia linearyzacje przetwor¬ ników innych dowolnych wielkosci mierzonych za posrednictwem zmian dlugosci lub kata i pozwala na znormalizowanie zakresu pomiarowego.Sposób wedlug wynalazku znajduje szczególne zastosowanie w przemyslowych systemach pomia¬ rowych, do pomiaru wielkosci takich jak np. cis¬ nienie, gestosc cieczy, poziom cieczy, natezenie przeplywu, to jest wszedzie tam, gdzie wielkosc mierzona moze byc w dogodny sposób przetworzo¬ na na zmiane dlugosci lub kata elementu zwiazane¬ go z ustrojem pomiarowym przyrzadu, mierzacego te wielkosc.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania, pokazanym schematycznie na zalaczonym rysunku.W przykladzie przedstawiono uklad przetwarzaja¬ cy, realizujacy w sposób zgodny z wynalazkiem przetwarzanie dlugosci na liczbe impulsów elek¬ trycznych, przy czym uklad wspóldziala ze znanym przetwornikiem, przetwarzajacym dowolna mierzo¬ na wielkosc na dlugosc wysuniecia pomiarowego trzpienia.Pomiarowy wyjsciowy trzpien 1 znanego prze¬ twornika dowolnej mierzonej wielkosci na dlugosc jest polaczony w znany sposób z wejsciowym trzpieniem 2 przetwornika wedlug wynalazku tak, aby polozenie wyjsciowego trzpienia 1, odpowia¬ dajace wartosci zerowej dowolnej mierzonej wiel¬ kosci odpowiadalo maksymalnemu wysunieciu wej¬ sciowego trzpienia 2 przetwornika wedlug wyna¬ lazku. W przedstawionym ukladzie nosnikiem infor¬ macji jest odcinek tasmy magnetofonowej 3, na której dokonano odpowiedniego zapisu. Odcinek tasmy magnetofonowej 3 jest umieszczony na wspólnej ruchomej osi z zelaznym rdzeniem 4 i ruchomym trzpieniem 5, tworzac ruchomy zespól, ulozyskowany i tlumiony jednym ze znanych spo¬ sobów, wyposazony w tym celu w wodziki 6 i tlu¬ mik 7. Zelazny rdzen 4 jest usytuowany w geome¬ trycznym srodku dwóch cewek 8. Ruchomy trzpien 5 jest umieszczony pomiedzy nieruchomym ogra¬ nicznikiem 9 a ruchomym ogranicznikiem 10 wej¬ sciowego trzpienia 2. W ten sposób polozenie wej¬ sciowego trzpienia 2 ogranicza z jednej strony stopien swobody ruchu ruchomego trzpienia 5, a wraz z nim ruchu nosnika informacji, to jest od¬ cinka tasmy magnetofonowej 3. Z drugiej strony stopien swobody ruchomego trzpienia 5 jest ogra¬ niczony przez nieruchomy ogranicznik 9. W skraj¬ nym lewym polozeniu wejsciowego trzpienia 2, gdy ruchomy ogranicznik 10 dotyka do nieruchomego ogranicznika 9, co odpowiada minimalnemu wysu¬ nieciu wyjsciowego trzpienia 1, odcinek tasmy mag¬ netofonowej 3 jest unieruchomiony, w skrajnym prawym polozeniu tego wejsciowego trzpienia 2, odcinek tasmy magnetofonowej 3 moze poruszac sie na dlugosci równej odleglosci pomiedzy nieru¬ chomym ogranicznikiem 9 a ruchomym ograniczni¬ kiem 10.Dzialanie ukladu przetwarzajacego jest naste¬ pujace. Odcinek tasmy magnetofonowej 3 wraz z ruchomym trzpieniem 5, przesuwajacym sie na wo¬ dzikach 6, wprawia sie w ruch nawrotny znanym sposobem, na przyklad za pomoca zelaznego rdze¬ nia 4 i dwóch cewek 8, pobudzanych na przemian pradem. Dlugosc przemieszczania odcinka tasmy magnetofonowej 3, w kazdym cyklu pobudzenia, bedzie równa odleglosci pomiedzy nieruchomym ogranicznikiem 9 a ruchomym ogranicznikiem 10.Jezeli odcinek tasmy magnetofonowej 3 umiescic w znanym czytniku np. glowicy magnetofonowej 11, to liczba impulsów na wyjsciu glowicy magne¬ tofonowej 11 bedzie proporcjonalna do odleglosci miedzy wymienionymi ogranicznikami, albo zalez¬ na od tej odleglosci w inny zamierzony i znany sposób. Dla ograniczenia predkosci ruchomego trzpienia 5 stosuje sie znany tlumik 11.Tak dzialajacy uklad przetwarzajacy umozliwia dokonywanie cyklicznych pomiarów dlugosci wy¬ suniecia wyjsciowego trzpienia 1 przetwornika do- 0 wolnej wielkosci mierzonej znanym sposobem cy¬ frowego zliczania impulsów wyjsciowych w zna¬ nym czytniku impulsów, jakim jest glowica magne¬ tofonowa 11, przy zastosowaniu prostego ukladu cyklicznego sterowania ruchem ruchomego trzpie- 5 nia 5 i kasowania wyniku poprzedniego pomiaru.Podany w przykladzie uklad przetwarzajacy, spo¬ sobem wedlug wynalazku, dlugosc na liczbe impul¬ sów elektrycznych, umozliwia zarówno normaliza¬ cje przetwornika, przez dobór takiej liczby impul- 0 sów na nosniku informacji, aby wartosc odczyta¬ na na liczniku impulsów byla wyrazana wprost w jednostkach dowolnej mierzonej wielkosci oraz linearyzacje nieliniowosci przetwornika mierzonej wielkosci na dlugosc, droga lacznego wzorcowania obu przetworników, nanoszac znaki na odcinku tasmy magnetofonowej 3 za pomoca pojedynczych impulsów podawanych do glowicy magnetofono¬ wej 11, przy czym polozenie tych znaków na nos¬ niku informacji jest uzaleznione wprost od war¬ tosci mierzonej wielkosci na wejsciu znanego prze¬ twornika, a wartosc tej wielkosci ustala sie za pomoca znanych sposobów pomiaru. PL