RU1820207C - Method and device for measuring length and angles - Google Patents

Method and device for measuring length and angles

Info

Publication number
RU1820207C
RU1820207C SU4809885A RU1820207C RU 1820207 C RU1820207 C RU 1820207C SU 4809885 A SU4809885 A SU 4809885A RU 1820207 C RU1820207 C RU 1820207C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
sensor
unit
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Важа Михайлович Сихарулидзе
Шамиль Владимирович Биркадзе
Николай Владимирович Масловский
Гульнара Васильевна Гагнидзе
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Исари"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Исари" filed Critical Научно-производственное объединение "Исари"
Priority to SU4809885 priority Critical patent/RU1820207C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1820207C publication Critical patent/RU1820207C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет повышени  равномерности расстановки точек делени . периода при интерполировании шага дискретности преобразовател  перемещений. Инерционность перемещаемых механических узлов в сочетании с малой прот женно- стью интерполируемых участков обеспечивает .высокую степень равномерности перемещени  чувствительного элемента преобразовател , поэтому, учитыва  стабильность заполн ющей частоты, равно (Л СThe invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to increase accuracy by increasing the uniformity of the division of the points of division. period when interpolating the step of discreteness of the displacement transducer. The inertia of the moving mechanical units in combination with the small length of the interpolated sections provides a high degree of uniformity of movement of the sensor element of the transducer, therefore, taking into account the stability of the filling frequency, it is equal to (Л С

Description

fOfO

0000

ю о ю оy o y o

VIVI

мерность дроблени  шага дискретности получаетс  высокой. Изменение абсолютных значений скоростей указанных переме- щений дл  различных периодов компенсируетс  путем расчета дробной части как отношени  количества заполн ющих импульсов от начала или от конца периода до сигнала от контролируемого объекта к их количеству за этот период. Объект вместе с чувствительным элементом датчика 1 перемещений приводитс  в равномерное по возможности поступательное или вращательное движение, при этом на выходе датчика 1 формируетс  периодический сигнал, несущий информацию о величине перемещени  объекта. Этот сигнал с помощью формирователей 2 и 3 коротких импульсов преобразуетс  в две последовательности импульсов с тем же периодом, но сдвинутых относительно друг друга по фазе на 180. По мере движени  объекта относи- тельно узла А фиксации контролируемых элементов объекта на выходе формировател  5 коротких импульсов возникают импульсы такие, что между каждой парой из них возникает несколько импульсов с формирователей 2 и 3. Импульсные информационные сигналы с формирователей 2, 3 и 5 используютс  дл  счета целого числа шагов дискретности датчика 1 перемещений в счетчике 7 и дл  определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности и их дробных частей винтерпол тореб. Полученна  информаци  подвергаетс  окончательной обработке в вычислителе 9. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.the degree of fragmentation of the discreteness step is high. The change in the absolute values of the speeds of these movements for different periods is compensated by calculating the fractional part as the ratio of the number of filling pulses from the beginning or from the end of the period to the signal from the controlled object to their number for this period. The object, together with the sensing element of the displacement sensor 1, is brought into the translational or rotational movement as uniform as possible, and a periodic signal is generated at the output of the sensor 1 that carries information about the magnitude of the displacement of the object. This signal with the help of shapers 2 and 3 short pulses is converted into two sequences of pulses with the same period, but shifted relative to each other in phase by 180. As the object moves relative to node A, the fixation of the controlled elements of the object at the output of the shaper 5 short pulses occur pulses are such that between each pair of them several pulses occur from the shapers 2 and 3. Pulse information signals from the shapers 2, 3 and 5 are used to count an integer number of steps of the discreteness of the sensors 1 to move the counter 7 and to determine the time equivalents of the current steps of discreteness and their fractional parts of the winter polter. The received information is finally processed in the computer 9. 2 s. and 2 zpp-fs, 3 ill.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерени х длин и углов, заданных с помощью многозначных мер в виде рассто ний между штрихами линейных мер, углов между боковыми гран ми угловых призматических мер или штрихами угловых лимбов и растров и т.д.The invention relates to measuring technique and can be used to measure lengths and angles specified using multi-valued measures in the form of distances between strokes of linear measures, angles between side faces of angular prismatic measures or strokes of angular limbs and rasters, etc.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  длин и углов путем повшени  равномерности расстановки точек делени  периода при интерполировании шага дискретности датчика перемещений.The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring lengths and angles by increasing the uniformity of the arrangement of period division points when interpolating the step of the discontinuity of the displacement sensor.

Цель достигаетс  за счет того, что по способу измерени  длин или углов, заключающемус  в том, что объект св зывают с датчиком линейных или угловых перемещений , равномерно перемещают объект вдоль линии измерени , фиксируют моменты прохождени  контролируемых элементов объекта относительно неподвижной отсчетной точки, а о величине измер емых длин или углов суд т по величинам соответствующих перемещений объекта, зафиксированных по выходным сигналам датчика перемещений с интерпол цией шага дискретности последнего , операцию измерени  осуществл ют следующим образом: отдельно производ т счет целого числа шагов дискретности датчика перемещений, укладывающихс  в измер емой величине, а дл  определени  соответствующих дробных частей шагов дискретности датчика перемещений заполн ют его выходной сигнал последовательностью импульсов с образцовой частотой повторени , в заданное число раз превышающей частоту повторени  вы5 ходного сигнала датчика, подсчитывают количество заполн ющих импульсов от начала или от конца периода выходного сигнала датчика, внутри которого возникает сигнал от контролируемого элемента объекта, доThe goal is achieved due to the fact that by the method of measuring lengths or angles, namely, that the object is connected with a linear or angular displacement sensor, the object is uniformly moved along the measurement line, the moments of passage of the controlled elements of the object relative to a fixed reference point are recorded, and the value the measured lengths or angles are judged by the values of the corresponding displacements of the object, recorded by the output signals of the displacement sensor with interpolation of the step of the discreteness of the latter, the measurement operation exist as follows: separately, an integer number of steps of the discontinuity of the displacement encoder falling within the measured value is calculated, and to determine the corresponding fractions of the steps of the discontinuity of the displacement encoder, its output signal is filled with a pulse sequence with an exemplary repetition rate a predetermined number of times the frequency repetition of the output signal of the sensor, count the number of filling pulses from the beginning or from the end of the period of the sensor output signal, inside which the signal from the controlled element of the object

10 этого сигнала и количество заполн ющих импульсов между отсчетными точками указанного периода и наход т их отношение.10 of this signal and the number of filling pulses between the reference points of the specified period and find their ratio.

При применении предлагаемого способа высока  точность расстановки интерпо15 лирующих импульсов достигаетс  за счет того, что внутри интерполируемых-участков, учитыва  их малую прот женность, а также инерционность перемещаемых механических узлов, неравномерность перемещени When applying the proposed method, high accuracy of the arrangement of interpolating pulses is achieved due to the fact that inside the interpolated sections, taking into account their small length, as well as the inertia of the moving mechanical units, uneven movement

0 чувствительного элемента датчика практически отсутствует, поэтому благодар  ста- бильности заполн ющей частоты равномерность дроблени  шага дискретности получаетс  высокой. Изменение абео25 лютных значений скоростей этих перемещений дл  различных периодов ком- ппенсируетс  за счет расчета дробной части как отношени  указанных выше количеств импульсов. .0 there is almost no sensor element, therefore, due to the stability of the filling frequency, the uniformity of the fragmentation of the discreteness step is high. The change in the absolute values of the velocities of these displacements for different periods is compensated by calculating the fractional part as the ratio of the above number of pulses. .

30 Предлагаемый способ по сн етс  временными диаграммами на фиг. 1, где а - временна  последовательность узловых точек отсчета периодов выходного сигнала датчика; б - временное положение момента про- 530 The proposed method is illustrated by timing diagrams in FIG. 1, where a is the time sequence of nodal reference points of the periods of the sensor output signal; b - temporary position of the moment of pro- 5

хождени  чувствительным элементом датчика контролируемой координаты; в - временна последовательность высокочастотных заполн ющих импульсов.walking the sensor element of a controlled coordinate; c - time sequence of high frequency filling pulses.

Суть предложенного способа заключаетс  в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Начина  с некоторого момента времени to (который может быть любым, поскольку измерению подлежит разность координат относительно одной и той же отсчетной точки ), ведетс  подсчет числа периодов выходного сигнала датчика (последовательность а), а также количество импульсов заполнени  (последовательность в) между узловыми точками отсчета периодов сигнала преобразовател  П| дл  каждого из этих периодов. При по влении сигнала последовательности б фиксируютс  числа Кц или K2i, характеризующие временное расположение отсчетного импульса последовательности б относительно начальной или конечной узловой точки включающего его в себ  периода выходного сигнала датчика. При Этом пространственна  координата xi находитс  суммированием целой и дробной частей периода выходного сигнала датчика по формулам , очевидным из фиг. 1:Starting from a certain point in time to (which can be any, since the coordinate difference relative to the same reference point is subject to measurement), the number of periods of the sensor output signal (sequence a) is counted, as well as the number of filling pulses (sequence c) between the nodal points the reference periods of the signal Converter P | for each of these periods. When the signal of sequence b appears, the numbers Kc or K2i are fixed, which characterize the temporal location of the reference pulse of sequence b relative to the start or end nodal point of the sensor output signal period including it. With this, the spatial coordinate xi is the summation of the integer and fractional parts of the period of the sensor output signal according to the formulas obvious from Figs. 1:

или -x,(l.+ 1.) . (1) .or -x, (l. + 1.). (1) .

где с - цена делени  шага дискретности датчика перемещений в измер емых единицах , например микрометрах или угловых секундах .where c is the price of dividing the step of the discontinuity of the displacement sensor in measured units, for example, micrometers or angular seconds.

По мере движени  объекта измерени  последовательно фиксируютс  согласно изложенному пространственные координаты Хо, xi,x2,...,xfsi... всех контролируемых элементов (штрихов, граней и т.п.) объекта из- .мерени  (всего (N+1) элементов).As the measurement object moves, the spatial coordinates Xo, xi, x2, ..., xfsi ... of all the controlled elements (strokes, faces, etc.) of the measurement object (total (N + 1) elements).

Искомые длины или углы определ ютс  как разности вышеуказанных координат по одной из формул:The desired lengths or angles are defined as the differences of the above coordinates according to one of the formulas:

Х1-ХО; Х2-Х1,- ХЗ-Х2,1 ... XN-XN-1X1-XO; X2-X1, - XZ-X2,1 ... XN-XN-1

(2)(2)

или xi-xo; х2-хо; хз-х0;... XN-XOor xi-xo; x2-ho; xs-x0; ... XN-XO

в зависимости от требуемой формы представлени  результатов измерений. . . Известны устройства дл  измерени  длин и углов содержащие привод дл  перемещений объекта в направлении линии измерени , датчик линейных или угловых перемещений, чувствительный элемент которого св зан с подвижной частью привода,depending on the desired presentation of the measurement results. . . Known devices for measuring lengths and angles comprising a drive for moving an object in the direction of a measuring line, a linear or angular displacement sensor, the sensing element of which is associated with a movable part of the drive;

перемещаемой вместе с частью привода перемещаемой вместе с объектом, узел фиксации контролируемых элементов объекта. установленный с возможностью фиксации 5 моментов их прохождени  относительно отсчетной оси узла, формирователи коротких импульсов датчика и узла фиксации, интер- пол тор шага дискретности датчика перемещений с блоком управлени  иmoved together with part of the drive moved together with the object, the fixation unit of the controlled elements of the object. installed with the possibility of fixing 5 moments of their passage relative to the reference axis of the assembly, shapers of short pulses of the sensor and fixing assembly, the step span of the discontinuity sensor with the control unit and

.0 последовательно соединенные блок буферной пам ти, вычислитель и регистратор. В качестве примеров подобных устройств можно привести компаратор дл  абсолютных измерений штриховых линейных мер, в.0 series-connected buffer memory unit, calculator and recorder. As examples of such devices, a comparator for absolute measurements of dashed linear measures, in

5 котором в роли датчика выступает интерферометр , основное зеркало которого размещаетс  на подвижной каретке с измер емой штриховой мерой, или растровое сопр жение , а прохождение контролируемых штри0 хов фиксируетс  фотоэлектрическим микроскопом; устройство дл  измерени  углов многогранных призм, в котором в качестве датчика используетс  кольцевой лазер, который вращаетс  вместе с повер емой5 in which the interferometer acts as a sensor, the main mirror of which is placed on a movable carriage with a measurable line measure, or raster conjugation, and the passage of controlled strokes is recorded by a photoelectric microscope; a device for measuring the angles of polyhedral prisms, in which a ring laser is used as a sensor, which rotates with a rotating

5 многогранной призмой, а прохождение нормал ми к гран м призмы определенного направлени  фиксируетс  фотоэлектдическим автоколлиматором. В указанных устройст- . вах интерпол торы шага дискретности дат0 чика перемещений примен ютс  с мелью повышени  точности измерений и содержит в своем составе электронные схемы фиксации характерных точек первичного выходного сигнала датчика или расщепители его5 by a multifaceted prism, and the passage by the normals to the faces of the prism of a certain direction is fixed by a photoelectric self-collimator. In the specified devices. In addition, discontinuity step interpolators of the displacement sensor are used to improve the accuracy of measurements and include electronic circuits for fixing characteristic points of the primary sensor output signal or its splitters

5 фаз и т.п.5 phases, etc.

Недостатком известных интерпол то- ров  вл етс  относительно невысока  равномерность расстановки точек интерполировани  (неравномерность деле0 ни  первичного шага дискретности), что ограничивает повышение точности измерени .A disadvantage of the known interpolators is the relatively low uniformity of the arrangement of the interpolation points (unevenness of the initial step of discreteness), which limits the increase in measurement accuracy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  длин и углов пу5 тем повышени  равномерности расстановки точек делени  периода при интерполировании шага дискретности датчика перемещений.The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring lengths and angles by increasing the uniformity of the arrangement of period division points when interpolating the step of the discontinuity of the displacement sensor.

Цель в предлагаемом устройстве дости0 гаетс  за счет того, что устройство дл  измерени  длин или углов, содержащее привод дл  перемещени  объекта в направлении линии измерени , датчик линейных или угловых перемещений, чувствительный эле5 мент которого св зан с подвижной частью привода, перемещаемой вместе с объектом, узел фиксации контролируемых элементов объекта, установленный с возможностью фиксации моментов их прохождени  относительно отсчетной оси узла, первый и второй формирователи коротких импульсов датчика, входы которых соединены с выходом датчика, формирователь коротких импульсов узла фиксации, вход которого соединен с выходом узла фиксации, Интерпол  тор шага дискретности датчика перемещений с блоком управлени  и последовательно соединенные блок буферной пам ти, вычислитель и регистратор, снабжено счетчиком целого числа шагов дискретности датчика перемещений, вход которого соединен с выходом одного из формирователей коротких импульсов датчика , а интерпол тор выполнен в виде генератора образцовой частоты, блока определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений , первый, второй, и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора образцовой частоты и фор- мироватеЛей коротких импульсов датчика, и блока определени  временных эквивалентов дробных частей шагов дискретности датчика перемещений, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора образцовой частоты, одного из формирователей коротких импульсов датчика и формировател  ко- . ротких импульсов устройства фиксации, первый и второй выходы соединены соответственно с входами блока управлени , управл ющий вход которого соединен с одноименным выходом блока буфе рной пам ти , выход соединен с управл ющими входами блока определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений и блока буферной пам ти , информационные входы которого со единены соответственно с одноименными выходами блоков определени  временных эквивалентов и счетчика целого числа шагов дискретности датчика перемещений, блок определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений выполнен в виде двух счетчиков импульсов, выходы которых  вл ютс  информационными выходами блока, четырех элементов И, выходы первого и третьего из которых соединены соответственно со счетными входами счетчиков импульсов, а выхог ды второго и четвертого соединены соответственно с входами Установка О и тех же счетчиков, и триггера со счетным входом, один из выходов которого соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов И, другой выход-с вторыми входами второго и третьего элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и образуют первый вход блока, первые входы второго и четвертого элементов И также объединены и образуют второй вход блока, счетный вход триггера  вл етс  третьим входом блока, а третьи входы четырех элементов И объединены и образуют егоThe purpose of the device according to the invention is achieved by the fact that a device for measuring lengths or angles, comprising a drive for moving an object in the direction of the measuring line, a linear or angular displacement sensor, the sensitive element of which is associated with a movable part of the drive moving with the object, the fixation unit of the controlled elements of the object, installed with the possibility of fixing the moments of their passage relative to the reference axis of the node, the first and second shapers of short sensor pulses, the inputs of which are are connected with the sensor output, the short pulse generator of the fixation unit, the input of which is connected to the output of the fixation unit, the Interpolator of the step of discontinuity of the displacement sensor with the control unit and the serially connected buffer memory unit, the calculator and the recorder, is equipped with a counter of an integer number of steps of discontinuity of the displacement sensor, the input which is connected to the output of one of the shapers of the short pulse of the sensor, and the interpolator is made in the form of a generator of the reference frequency, the unit for determining the time equivalent in the current steps of discontinuity of the displacement encoder, the first, second, and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the model frequency generator and the short pulse generator, and a unit for determining the time equivalents of the fractional parts of the discontinuity steps of the displacement encoder, the first, second, and third inputs of which are connected respectively, with the outputs of the generator of the exemplary frequency, one of the formers of the short pulses of the sensor, and the former. quick pulses of the locking device, the first and second outputs are connected respectively to the inputs of the control unit, the control input of which is connected to the same output of the buffer memory unit, the output is connected to the control inputs of the time equivalents determination unit of the current steps of the displacement of the motion sensor and the buffer memory unit the information inputs of which are connected respectively with the outputs of the same name of the determination of time equivalents and the counter of an integer number of steps of the discontinuity of the displacement sensor, the unit for determining the time equivalents of the current steps of discontinuity sensor displacement is made in the form of two pulse counters, the outputs of which are the information outputs of the block, four AND elements, the outputs of the first and third of which are connected respectively to the counting inputs of the pulse counters, and the outputs of the second and fourth are connected respectively with inputs Setting O of the same counters, and a trigger with a counting input, one of the outputs of which is connected to the second inputs of the first and fourth elements AND, the other output s the second inputs of the second and third elements And, the first inputs of the first and third elements And are combined and form the first input of the block, the first inputs of the second and fourth elements And are also combined and form the second input of the block, the counting input of the trigger is the third input of the block, and the third inputs of four elements And combined and form it

управл ющий вход, а блок определени  временных эквивалентов дробных частей шагов дискретности датчика перемещений выполнен в виде триггера с раздельными входами, элемента ИЛИ, выход которого со0 единены с первым входом триггера, а первый вход  вл етс  вторым входом блока, двух формирователей импульсов, двух элементов И и счетчика импульсов, выход которого  вл етс  информационным выходом блока,control input, and the unit for determining the time equivalents of the fractional parts of the steps of the discontinuity of the motion sensor is made in the form of a trigger with separate inputs, an OR element, the output of which is connected to the first input of the trigger, and the first input is the second input of the block, two pulse shapers, two elements And the pulse counter, the output of which is the information output of the unit,

5. при этом первый вход первого элемента И объединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход объединен с вторым входом триггера и  вл етс  третьим входом блока, первый вход второго элемента И соединен5. wherein the first input of the first AND element is combined with the first input of the OR element, the second input is combined with the second input of the trigger and is the third input of the block, the first input of the second AND element is connected

0 с выходом триггера, .второй вход  вл етс , первым входом блока, выход соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход первого формировател  импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с0 with the trigger output, the second input is the first input of the block, the output is connected to the counting input of the pulse counter, the input of the first pulse former is connected to the second input of the OR element and

5 входом Установка О счетчика импульсов и  вл етс  первым выходом блока, вход второго формировател  импульсов соединён с выходом триггера, а выход  вл етс  вторым . выходом блока.The input 5 of the pulse counter setting O is the first output of the block, the input of the second pulse former is connected to the output of the trigger, and the output is the second. block output.

0 На фиг.2 изображена функциональна  схема устройства дл  измерени  длин и углов с интёрпол тором шага дискретности датчика перемещений, где 1 -датчиклинейных или угловых перемещений, 2, 3,5,22,230 Figure 2 shows a functional diagram of a device for measuring lengths and angles with an interpolator of a step of discreteness of a displacement sensor, where 1 is a sensor of linear or angular displacements, 2, 3,5,22,23

5 - формирователи коротких импульсов, 4 - узел фиксации контролируемых элементов объекта, б ,- интерпол тор шага дискретности датчика перемещений с блоком управлени , 7 - счётчик целого числа шагов5 - shapers of short pulses, 4 - fixation unit of the controlled elements of the object, b, - interpolator of the step of discreteness of the displacement sensor with a control unit, 7 - counter of an integer number of steps

0 дискретности датчика перемещений, 8 - блок буферной пам ти, 9 - вычислитель, 10 - регистратор, 11 - генератор образцовой частоты, 12 - триггер со счетным входом, 13-16, 21, 24 - логические элементы И, 17,0 discontinuity of the displacement sensor, 8 - buffer memory unit, 9 - calculator, 10 - recorder, 11 - reference frequency generator, 12 - trigger with counting input, 13-16, 21, 24 - logic elements I, 17,

5 .18,25 - счетчики импульсов, 19, 26 - логические элементы ИЛИ, 20, 27 - триггеры с раздельными входами.5 .18,25 - pulse counters, 19, 26 - logical elements OR, 20, 27 - triggers with separate inputs.

На фиг.З изображены временныфе диаграммы , по сн ющие.работу отдельных эле0 ментов схемы, приведенной на фиг.2. Пол рность сигналов на этой фигуре показана условно, так как комбинаци  пол рно- стей этих сигналов, необходима  дл  работы реальной схемы, зависит отконкрет5 но выбранной элементной базы.Fig. 3 shows time diagrams illustrating the operation of the individual elements of the circuit shown in Fig. 2. The polarity of the signals in this figure is shown conditionally, since a combination of the polarity of these signals, necessary for the operation of a real circuit, depends on the particular element base selected.

Датчик 1 линейных или угловых переме- „щений вырабатывает первичный периодический сигнал, имеющий, как правило, квазисинусоидальную форму, который фильтруетс ,.усиливаетс , а часто и преобразуетс  в пр моугольную форму. Период этого сигнала соответствует единичному линейному или угловому перемещению, т.е. шагу дискретности датчика 1.The linear or angular displacement sensor 1 generates a primary periodic signal, which is usually of a quasi-sinusoidal shape, which is filtered, amplified, and often converted to a rectangular shape. The period of this signal corresponds to a unit linear or angular displacement, i.e. step of discreteness of the sensor 1.

Формирователи 2 и 3 коротких импуль- 5 сов вырабатывают, периодические последовательности импульсов, передние фронты которых фиксируют характерные точки первичного сигнала датчика 1, например точки перехода сигнала через ноль соответствено 10 на его положительных и отрицательных фронтах.Shapers 2 and 3 of short pulses of 5 clocks generate periodic sequences of pulses whose leading edges fix the characteristic points of the primary signal of sensor 1, for example, the signal transition points through zero, respectively, 10 at its positive and negative fronts.

Узел 4 фиксации контролируемых эде- метов объекта вырабатывает в соответствующие моменты времени импульсные 15 сигналы, обычно имеющие колоколообраз- ную форму, которые фильтруютс  и усиливаютс . Формирователь 5 вырабатывает импульсы, фронты которых фиксируют временные положени  импульсных сигналов 20 узла 4. Импульсы формировател  5 могут быть прив заны, например, к передним (задним) фронтам, обоим фронтам или к вершине (максимуму или минимуму) первичного выходного сигнала узла 4.25The fixation unit 4 of the controlled elements of the object generates pulsed 15 signals, usually bell-shaped, which are filtered and amplified at appropriate times. Shaper 5 generates pulses whose edges record the temporal positions of pulse signals 20 of node 4. The pulses of driver 5 can be connected, for example, to leading (trailing) edges, both edges, or to the top (maximum or minimum) of the primary output signal of node 4.25

Интерпол тор 6 шага дискретности датчика перемеще ний с блоком управлени  обеспечивает накопление и передачу в блокThe interpolator 6 steps of the discontinuity of the motion sensor with the control unit provides accumulation and transmission to the unit

8 буферной пам ти информации, позвол к - щей определить дробную часть количества 30 шагов дискретности датчика перемещений, укладывающихс  в контролируемой координате . Входы интерпол тора 6 соединены с выходами формирователей 2,3,5 и управл ющим выходом блока 8 буферной пам ти, 35 нформационные выходы интерпол тора б соединены с информационными входами блока 8, а управл ющий выход интерпол то- . ра - с входом разрешенил  записи информации блока 8.408 of the information storage buffer, allowing to determine the fractional part of the number of 30 steps of discontinuity of the displacement sensor, which fit in a controlled coordinate. The inputs of the interpolator 6 are connected to the outputs of the formers 2,3,5 and the control output of the buffer memory unit 8, 35 the information outputs of the interpolator 6 are connected to the information inputs of the block 8, and the control output is interpolator. ra - with an input allowed recording information of block 8.40

В счетчике 7 целого числа шагов дискретности датчика перемещений буществл - етс  счет импульсов формировател  2 и тем самым фиксируетс  текущее значение координаты перемещени  чувствительного эле- 45 мента датчика перемещений, выражение в количестве шагов его дискретности. Счетный вход счетчика 7 соединен с выходом формировател  2, а его информационные выходы -с информационными входами бло- 50 ка8. .-.. - , : - , In the counter 7 of an integer number of steps of the discontinuity of the displacement sensor, the pulse count of the shaper 2 is wandering and thereby the current value of the coordinate of the displacement of the sensitive element of the displacement sensor is recorded, the expression in the number of steps of its discontinuity. The counter input of the counter 7 is connected to the output of the shaper 2, and its information outputs are connected to the information inputs of 50 ka8. .- .. -,: -,

Блок 8 буферной пам ти предназначен л  записи и хранени  информации с интерпол тора 6 .и счетчика 7 о дробной и целой част х координат каждого из контролируе- 55 мых элементов объекта измерени , а также л  выдачи этой информации в вычислительThe buffer memory unit 8 is intended for recording and storing information from the interpolator 6. and a counter 7 about the fractional and integer parts of the coordinates of each of the 55 monitored elements of the measurement object, as well as for outputting this information to the computer

9 после завершени  процеса измерени / Вычислитель 9 предназначен дл  расчета по формулам (1).и (2) искомых длин «углов.9 after completion of the measurement process / Calculator 9 is designed to calculate the desired lengths "angles using formulas (1). And (2).

Регистратор 10 производит регистра- цию измеренных значений, полученных после обработки в вычислителе 9, на бумажном носителе, цифровом табло или на дисплее. В качестве устройств 9 и 10 может быть применена стандартна  ЭВМ с соответствующей периферией.The registrar 10 registers the measured values obtained after processing in the calculator 9, on paper, on a digital display or on the display. As devices 9 and 10, a standard computer with appropriate peripherals can be used.

Интерпол тор 6 шага дискретности датчика перемещений с блоком управлени  б содержит генератор 11 образцовой частоты, блок определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика 1 перемещений , содержащий триггер 12 со счетным вводом, логические элементы И 13-16 и счетчики 17 и 18 импульсов, блок определени  временного эквивалента дробной части шага дискретности, содержащий логический элемент ИЛИ 19, триггер с раздельными входами 20, логический элемент И 21, формирователи 22 и 23 коротких импульсов , логический элемент И 24 и счетчик 25 импульсов, а также схему управлени , содержащую логический элемент ИЛИ 26 и триггер 27 с раздельными входами.The interpolator 6 steps of the discontinuity sensor displacement sensor with a control unit b contains a generator 11 of the exemplary frequency, the unit for determining the time equivalents of the current steps of the discontinuity sensor 1 displacement, containing a trigger 12 with a counting input, logic elements 13-16 and pulse counters 17 and 18, the determination unit the temporary equivalent of the fractional part of the step of discreteness, containing a logical element OR 19, a trigger with separate inputs 20, a logical element And 21, shapers 22 and 23 of short pulses, a logical element And 24 and a counter 2 5 pulses, as well as a control circuit containing an OR gate 26 and a trigger 27 with separate inputs.

Генератор 11 образцовой частоты вырабатывает стабильную по часоте последовательность импульсов, частота повторени  которых превышает частоту повторени  им- пульсов формировател  2 в чисто раз, равное количеству точек интерполировани  внутри шага дискретности датчика. Например , датчик линейных перемещений имезт шаг дискретности 1 мкм, скорость движени  его чувствительного элемента (всегда задана заранее) равна 1 мм/с, требуетс  получить дискретность отсчета перемещений 0,01 мкм. В этом случае частота повторени  импульсов формировател  2 равна мм/с: 1 мкм 1 кГц, а число точек интерполировани  внутри шага дискретности 1 -мкм: 0,01 мкм 100. Поэтому частоту повторени  импульсов генератора 11 следует выбрать равной fit-100 2 100 кГц. Генератор 11 может быть выполнен, например, из задающего генератора, стабилизированного кварцем, набора делителей частоты, переключаемых перед началом работы в зависимости от требуемой величины выходной частоты, определ емой услови ми измерений . Выход генератора 1J соединен с одними из входов логических элементов И 13,15 и 24. На вторые входы элементов И 13 и t5 подключены соответственно пр мой и инверсный выходы триггера 12. Эти же выходы триггера соединены с одним из входов элементов И 14 м 16, вторые входы последних соединены с выходом формировател  3. Выходы логических злементов И 13 и 15 соединены соответственно со счетными входами счетчиком, 17 и 18 импульсов, а выходы элементов И 14 и 16 - с входами Установка О этих счетчиков..The reference frequency generator 11 generates a frequency-stable sequence of pulses, the repetition rate of which exceeds the pulse repetition rate of the driver 2 by a factor equal to the number of interpolation points within the resolution step of the sensor. For example, a linear displacement sensor has a step of 1 µm, the speed of its sensitive element (always predetermined) is 1 mm / s, and it is required to obtain a discontinuity of the movement count of 0.01 µm. In this case, the pulse repetition rate of the driver 2 is mm / s: 1 μm 1 kHz, and the number of interpolation points within the 1-μm step: 0.01 μm 100. Therefore, the pulse repetition rate of the generator 11 should be chosen equal to fit-100 2 100 kHz . The generator 11 can be made, for example, from a master oscillator stabilized by quartz, a set of frequency dividers, switched before starting work, depending on the desired value of the output frequency determined by the measurement conditions. The output of the generator 1J is connected to one of the inputs of the logic elements AND 13.15 and 24. The direct and inverse outputs of the trigger 12 are connected to the second inputs of the elements AND 13 and t5, respectively. The same outputs of the trigger are connected to one of the inputs of the elements AND 14 m 16, the second inputs of the latter are connected to the output of the driver 3. The outputs of the logical elements And 13 and 15 are connected respectively to the counting inputs of the counter, 17 and 18 pulses, and the outputs of the elements And 14 and 16 to the inputs Installation About these counters ..

Выход формировател  2 соединен также с одним.из входов логического элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с одним из входов триггера 20. С другим входом этого триггера соединен выход формировател  5, Выходы формирователей 2 и 5 соединены также с входами логического элемента И 21, выход которого соединен с входом формировател  22. Этот формирователь вырабатывает импульс определенной длительности при полном или частичном совпадении импульсов с формирователей 2 и 5, Выход формировател  22 соединен с входами элементов ИЛИ 19 и 26 и входами Установка О счетчика 25 импульсов, Один из входов триггера 20 соединен с входом логического элемента И 24, а также с входом формировател  23. Последний вырабатывает импульс определенной длительности при переходе триггера 20 из одного определенного состо ни  в другое (на схеме из состо-  ни  О в состо ние 1). Выход формировател  23 соединен с входом элемента ИЛИ 26. Выход элемента ИЛИ 26 соединен с одним из входов триггера 27, выход этого триггера соединен с третьими входами логических элементов И 13-16 и управл ющим входом блока 8 буферной пам ти , а управл ющий выход последнего - с вторым входом триггера 27. Триггер 27 осуществл ет запрет прохода импульсов от генератора 11 на счетные входы, а импульсов от формировател  3 на входы Установка О .счетчиков 17 и 18 после по влени  каждого импульса на выходе формировател  5 и дает команду на запись информации в блок 8. После забора всей информации блок 8 возвращает триггер в исходное состо ние. Информационные выходы счетчиков 17,18 и 25 соединены с информационными входами блока 8.The output of the driver 2 is also connected to one of the inputs of the OR gate 19, the output of which is connected to one of the inputs of the trigger 20. The output of the driver 5 is connected to the other input of this trigger. The outputs of the drivers 2 and 5 are also connected to the inputs of the logic element And 21, the output which is connected to the input of the shaper 22. This shaper generates a pulse of a certain duration with the full or partial coincidence of the pulses from the shapers 2 and 5, the Output of the shaper 22 is connected to the inputs of the elements OR 19 and 26 and the inputs of the Settings and О of the counter 25 pulses, One of the inputs of the trigger 20 is connected to the input of the logic element And 24, as well as to the input of the driver 23. The latter generates a pulse of a certain duration when the trigger 20 transitions from one certain state to another (in the diagram, from state О to state 1). The output of the driver 23 is connected to the input of the OR element 26. The output of the OR element 26 is connected to one of the inputs of the trigger 27, the output of this trigger is connected to the third inputs of the logical elements And 13-16 and the control input of the buffer memory unit 8, and the control output of the last - with the second input of flip-flop 27. Trigger 27 prohibits the passage of pulses from the generator 11 to the counting inputs, and pulses from the shaper 3 to the inputs. Installing O. Counters 17 and 18 after the appearance of each pulse at the output of the shaper 5 and gives a command to record information at block 8. After collecting all the information, block 8 returns the trigger to its original state. The information outputs of the counters 17,18 and 25 are connected to the information inputs of block 8.

В зависимости от выбранной элементной базы может понадобитьс  ув зка описанных элементов по пол рности -- применение в отдельных местах схемы на фиг.2 инверторов, на схеме не показанных. Не показана на схеме как общеизвестна  также цепь установки элементов схемы на фиг.2 в исходное состо ние перед началом измерений. В варианте выполнени  устройства сигнал начала отсчета, устанавливающий элементы схемы на фиг,2 в исходное состо ние и разрешающий начал о работы устройства, может вырабатыватьс  специальным датчиком, фиксирующим прохождение подвижной системой определенной точки в пространстве (например, зазор между неподвижной парой светодиод-фотодиодDepending on the selected element base, it may be necessary to link the described elements in polarity — the use of inverters in some places of the circuit in Fig. 2, not shown in the circuit. It is not shown in the diagram how the well-known chain of setting the elements of the circuit of Fig. 2 to their initial state before starting measurements is also well known. In an embodiment of the device, the reference signal, which sets the circuit elements of Fig. 2 to its initial state and allows the device to start working, can be generated by a special sensor that detects the passage of a certain point in space by the moving system (for example, the gap between a fixed pair of LED-photodiode)

перекрываетс  непрозрачной пластиной, св занной с подвижной частью).overlapped by an opaque plate associated with the movable part).

Устройство дл  измерени  длин и углов - работает следующим образом.A device for measuring lengths and angles — operates as follows.

По команде оператора объект измерени  вместе с чувствительным элементом датчика 1 приводитс  в равномерное (по возможности) поступательное или вращательное движение в зависимости от того,At the operator’s command, the measurement object, together with the sensor element 1, is brought into uniform (if possible) translational or rotational motion, depending on

0 кака  величина измер етс : длина или угол. При этом на выходе датчика 1 по вл етс  периодический сигнал, несущий информацию о величине перемещени  объекта измерени . Этот сигнал преобразуетс 0 which value is measured: length or angle. At the same time, a periodic signal appears on the output of sensor 1, which carries information about the magnitude of the movement of the measurement object. This signal is converted

5 формировател ми 2 и 3 в две последовательности коротких импульсов с периодом повторени  как у датчика 1 .сдвинутых отнот сительно друг друга по фазе на 180°. Импульсы с формировател  2 поступают на5 by shapers 2 and 3 in two sequences of short pulses with a repetition period like that of sensor 1. shifted relative to each other in phase by 180 °. Pulses from the shaper 2 are fed to

0 счетный вход триггера 1.2. который начинает периодически переключатьс  из одного положени  в другое, в результате чего на его выходах образуютс  два противофазных напр жени  пр моугольной формы. Эти на5 пр жени  подаютс  на один из входов логических элементов И соответственно 13 и 15. При этом с выхода триггера 27 на другие входы этих элементов попадаетс  напр жение, не преп тствующее их откры0 тому состо нию. образом, триггер 12 обеспечивает проход импульсов генератора 11 на счетные входы счетчиков 17 и 18 импульсов через логические элементы И 13 и 15 попеременно, по мере переключени 0 trigger input counter 1.2. which begins to periodically switch from one position to another, as a result of which two opposite-phase voltages of a rectangular shape are formed at its outputs. These voltages 5 are applied to one of the inputs of the logic elements AND, respectively 13 and 15. At the same time, from the output of the trigger 27, the other inputs of these elements receive a voltage that does not prevent their open state. Thus, the trigger 12 provides the passage of the pulses of the generator 11 to the counting inputs of the counters 17 and 18 pulses through the logical elements And 13 and 15 alternately, as you switch

5 триггера 12, например, на счетчик 17 в нечетные периоды сигнала с формировател  2, а на счетчик 18 в его четные периоды. При этом на счетчиках 17 и 18 накапливаютс  количества импульсов, представл ющие со0 бой временные эквиваленты соответствующих периодов сигнала с датчика 1 (формировател  2). Сброс счетчиков 17 и 18 в исходное состо ние обеспечиваетс  также попеременно импульсами с формировател 5 of the trigger 12, for example, to the counter 17 in odd periods of the signal from the driver 2, and to the counter 18 in its even periods. At the same time, counters 17 and 18 accumulate the number of pulses representing the temporal equivalents of the corresponding periods of the signal from sensor 1 (former 2). The reset of the counters 17 and 18 to the initial state is also provided alternately by pulses from the shaper

5 3, поступающими на их входы Установка О, в зависимости от разрешающих потен- циалов с выходов триггеров 12 и 27 на входах логических элементов И 14 и 16.5 3, received at their inputs. Installation О, depending on the resolving potentials from the outputs of triggers 12 and 27 at the inputs of logic elements And 14 and 16.

Импульсы с формировател  2 через эле0 мент ИЛИ 19 поступают также на один изPulses from shaper 2 through element 0 OR 19 also arrive at one of

: входов триггера 20, подтвержда  каждый: trigger inputs 20, confirming each

раз его состо ние (на фиг.2 состо ние 1).times its state (state 1 in Fig. 2).

По мере движени  объекта измерени  приAs the measurement object moves at

прохождении относительно узла 4 фиксацииthe passage relative to the node 4 fixation

5 контролируемых элементов объекта (штрихов шкалы или лимба, граней угловой меры и т.п) на выходе формировател  5 начинают возникать короткие импульсы, причем между каждой парой этих импульсов, как правило , возникает не менее нескольких5 controlled elements of the object (strokes of the scale or limb, angular measure faces, etc.) at the output of the shaper 5 short pulses begin to appear, and between each pair of these pulses, as a rule, at least several

импульсов с формирователей 2 и 3, поскольку шаг дискретности датчика 1 в несколько раз меньше угловой или линейной цены импульса с узла 4 фиксации и во много раз меньше цены между смежными импульсами узла4.pulses from the shapers 2 and 3, since the step of the discreteness of the sensor 1 is several times less than the angular or linear price of the pulse from the node 4 fixation and many times less than the price between adjacent pulses of the node 4.

Каждый из импульсов с формировател  5, поступа  на другой вход триггера 20, вызывает его опрокидывание (состо ние О). Последующий импульс с формировател  2 вновь возвращает триггер 20 в исходное состо ние. При этом на выходе триггера 20 возникает строб-импульс, длительность которого равна интервалу времени между импульсов с формировател  5 и следующим за ним импульсом с формировател  2. ЭтотEach of the pulses from the driver 5, entering the other input of the trigger 20, causes it to tip over (state O). A subsequent pulse from former 2 again returns trigger 20 to its original state. In this case, a strobe pulse arises at the output of the trigger 20, the duration of which is equal to the time interval between pulses from the driver 5 and the next pulse from the driver 2. This

импульс разрешает проход счетных импульсов с генератора 11 через логический эле- мент И 24 на счетчик 25 импульсов. Таким образом, на счетчикэ 25 накапливаетс  количество импульсов, представл ющее собой временной эквивалент дробной части шага дискретности датчика 1 соответствую-. щего импульсу с формировател  5. the pulse allows the passage of counting pulses from the generator 11 through the logical element And 24 to the counter 25 pulses. Thus, the number of pulses is accumulated on the counter 25, which is the time equivalent of the fractional part of the step of the discreteness of the sensor 1 corresponding to. pulse with shaper 5.

При полнбм или частичном совпадении .импульсов с формирователей 2 и 5 на выходе элемента И 21 по вл етс  импульс, длительность которого может варьировать в зависимости о г степени перекрыти  входных импульсов. Этот импульс доводитс  до определенной длительности формирователем 22 и устанавливает счетчик 25 в нулевоеAt full or partial coincidence of the pulses from the shapers 2 and 5, an output appears on the output of the And 21 element, a pulse whose duration can vary depending on the degree of overlap of the input pulses. This pulse is brought to a certain duration by the shaper 22 and sets the counter 25 to zero

. состо ние, т.е. дробна  часть при.этом рав на нулю. Поскольку в рассмотренном случае .на оба входа триггера 20 поступают импульсы , по их окончании его состо ние  вл етс  неопределенным. Дл  исключени  этого импульс с формировател  22 через логический элемент ИЛИ 19 также поступает на тот же. state i.e. the fractional part is equal to zero. Since in the case under consideration. Pulses arrive at both inputs of trigger 20, at their end its state is undefined. To avoid this, the pulse from the shaper 22 through the logic element OR 19 also arrives at the same

триггер 20, что и импульсы с формировател  trigger 20 as pulses from the shaper

2. ..: . ; . - /..; : /-.- - ; 2. ..:. ; . - / ..; : /-.- -;

В предыдущем случае ло окончании строб-импульса с триггера 20 формйоова- тель 2 вырабатывает короткий импульс, который , как и импульс с формировател  22,: поступает на элемент ИЛИ 26, а с его выхода на один из входов триггера 27, вызыва  его срабатывание. При этом потенциал на его выходе запирает логические элементы И ; 13-16 и дает сигнал на блок 8 буферной пам ти, разрешающий запись в него информации со счетчиков 17, 18 и 25, а также со счетчика 7 целого числа шагов дискретности датчика перемещений, который подсчитывает количество импульсов с формировател  2, начина  с момента начала отсчета координат, т.е. фиксирует текущее значение целого количества шагов дискретности. .In the previous case, at the end of the strobe pulse from the trigger 20, the shaper 2 generates a short pulse, which, like the pulse from the shaper 22 :: arrives at the OR element 26, and from its output to one of the inputs of the trigger 27, causing it to fire. Moreover, the potential at its output locks the logical elements AND; 13-16 and gives a signal to block 8 of the buffer memory, allowing recording information from counters 17, 18, and 25, as well as from counter 7 of the integer number of steps of the discontinuity of the displacement sensor, which counts the number of pulses from former 2, starting from the moment it started coordinate reference, i.e. fixes the current value of an integer number of steps of discreteness. .

Таким образом, при по влении каждого, импульса с формировател  5 в блоке 8 оказываетс  записанной информаци , необходима  дл  расчета координат по формуле (1). При этом на одном из счетчиков 17 или 18 оказываетс  записанным О. Он во внима5 ние не принимаетс  или беретс  сумма значений обоих счетчиков/ По окончании записи .информации блок 8 выдает сигнал на второй вход триггера 27 и последний возвращаетс  в исходное положение.Thus, when each pulse appears from the driver 5 in block 8, the recorded information appears, which is necessary for calculating the coordinates according to formula (1). At the same time, one of the counters 17 or 18 turns out to be written O. It is not taken into account or the sum of the values of both counters is taken. After the recording of information is complete, block 8 gives a signal to the second input of trigger 27 and the latter returns to its original position.

0 После набора информации, соответст- вующей всем точкам контрол  (их, как правило , бывает несколько, например штрихи штриховой линейной меры, углы многогранной призмы и т.п.), в вычислитель 9 произ5 годитс  считывание информации с блока 8 буферной пам ти и вычислитель рассчитывает координаты по формуле (1). а также их разности по формуле (2), так как обычно требуетс  определ ть не абсолютные коор0 динаты точек в пространстве относительно начальной точки, а именно их разности, например5 при измерении интервалов между штрихами штриховых мер, углов многогран ных призм и т.п. Результаты измерений фик5 сируютс  регистратором 10.0 After collecting information that corresponds to all control points (there are usually several of them, for example, strokes of a linear dashed measure, angles of a polyhedral prism, etc.), the information from block 8 of the buffer memory is read into calculator 9 and the calculator calculates the coordinates according to the formula (1). as well as their differences by formula (2), since it is usually required to determine not the absolute coordinates of points in space relative to the starting point, but their differences, for example, 5 when measuring the intervals between strokes of stroke measures, angles of polyhedral prisms, etc. The measurement results are recorded by recorder 10.

. Возможны варианты выполнени  устройства дл  измерени  длин и углов в зависимости от р да параметров, вли ющих на . быстродействие средств набора и записи . Embodiments of a device for measuring lengths and angles are possible depending on a number of parameters influencing. speed dialing and recording

0 информации, таких как скорость проведени  измерений, количество контролируемых точек, абсолютные значени  измер емых величин, соотношение шагов0 information, such as measurement speed, number of points to be monitored, absolute values of measured values, ratio of steps

дискретности датчика и интерлол тора. 5 в рассмотренной на фиг.2 схеме врем  . дл  переписи информации со счетчика 7 в блок 8 буферной пам ти не должно превосходить периода выходного сигнала датчика. discreteness of the sensor and interlator. 5 in the time diagram of FIG. 2. for transferring information from the counter 7 to the buffer memory unit 8, it should not exceed the period of the sensor output signal.

1, затем может быть переписана информа- 0 ци  со счетчиков 17, 18 и 25. Это врем  ограничено лишь минимально возможным временем прихода следующего импульса с формировател  5. Дл  еще более высокого быстродействи  проведени  измерений на 5 выходах счетчика 7 могут быть применены элементы динамической пам ти, запоминающие информацию неуказанное выше врем ,, в то врем  как счетчик 7 продолжает счет. /.- . . -. . 0 При относительно низких скорост х измерени  и малых величинах разр дностей счетчиков, в первую очередь счетчика.7, когда врем  переписи с них информации в блок : 8 не превосходит половины периода выход- 5 ного сигнала датчика 1, возможно видоизменение схемы на фиг.2: на R-вход триггера 27 можно подключить выход формировател  3, выход триггера 27 отсоединить от логических , элементов И 14 и 1.6, а вместо последних использовать по два входа Установка О, соединенные по схеме И, которые имеютс  у большинства типов счетчиков.1, then information can be rewritten from counters 17, 18, and 25. This time is limited only by the minimum possible time of arrival of the next pulse from shaper 5. For even higher measurement performance at 5 outputs of counter 7, dynamic memory elements can be used te, storing information unspecified above time, while the counter 7 continues to count. /.-. . -. . 0 At relatively low measurement speeds and small values of the differences of the counters, first of all, the counter. 7, when the time of transferring information from them to the unit: 8 does not exceed half the period of the output signal of sensor 1, it is possible to modify the circuit in FIG. 2 : the output of driver 3 can be connected to the R-input of trigger 27, the output of trigger 27 can be disconnected from the logic elements I and 14 and 1.6, and instead of the latter, use two inputs of Installation O connected in the And circuit, which are available for most types of counters.

Claims (4)

1. Способ измерени  длин и углов, заключающийс  в том,.что объект св зывают с датчиком линейных или угловых перемещений , равномерно перемещают обьект вдоль линии измерени , фиксируют моменты прохождени  контролируемых элементов объекта относительно неподвижной отсчетной точки, а о величине измер емых длин или углов суд т по величинам соответствующих перемещений объекта, зафиксированных по выходным сигналам датчика перемещений с интерпол цией шага дискретности последнего , отличаю тем, что, с целью повышени  точности, отдельно производ т счет целого числа шагов дискретностидатчика перемещений, укладывающихс  в измер емой величине, а дл  определени  соответствующих дробных частей шагов дискретности датчика перемещений заполн ют его выходной сигнал последовательностью импульсов с образцовой частотой повторени , в заданное число раз превышающей частоту повторени  выходного сигнала датчика, подсчитывают количество заполн ющих импульсов от начала или от конца периода выходного сигнала датчика, внутри которого возникает сигнал от контролируемого элемента объекта, до этого сигнала, и количество заполн ющих импульсов между от- счетными точками указанного периода и наход т их отношение.1. A method of measuring lengths and angles, namely, that the object is connected with a linear or angular displacement sensor, uniformly moving the object along the measurement line, recording the passage of the controlled elements of the object relative to a fixed reference point, and the size of the measured lengths or angles judged by the values of the corresponding displacements of the object, recorded by the output signals of the displacement sensor with interpolation of the step of the discreteness of the latter, I distinguish by the fact that, in order to increase the accuracy, separately the integer number of steps of the discontinuity sensor of displacements that fit into the measured value is counted, and to determine the corresponding fractional parts of the steps of the discontinuity of the displacement sensor, fill its output signal with a pulse train with an exemplary repetition rate a predetermined number of times the repetition rate of the sensor output signal, calculate the number filling pulses from the beginning or from the end of the period of the sensor output signal, inside which a signal arises from the monitored element the object, before this signal, and the number of filling pulses between the reference points of the specified period and find their ratio. 2. Устройство дл  измерени  длин углов , содержащее, привод дл  перемещени  объекта в направлении линии измерени , датчик линейных.или угловых перемещений , чувствительный элемент которого св зан с подвижной частью привода, перемещаемой вместе с объектом, узел фиксации контролируемых элементов объекта, установленный с возможностью фиксации моментов их прохождени  относительно отсчетной оси узла, первый и второй формирователи коротких импульсов датчика, входы которых соединены с выходом датчика, формирователь коротких импульсов узла фиксации , вход которого соединен с выходом узла фиксации, интерпол тор шага дискретности датчика перемещений с блоком управлени  и последовательно соединенные блок буферной пам ти, вычислитель и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено счетчиком целого числа шагов дискретности датчика перемещений, вход которого соединен с выходом одного из формирователей коротких импульсов датчика а интерпол тор выполнен в виде генератора образцовой частоты , блока определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности2. A device for measuring the lengths of angles, comprising, a drive for moving the object in the direction of the measuring line, a linear or angular displacement sensor, the sensing element of which is connected with the movable part of the drive moving with the object, a fixation unit for the controlled elements of the object, mounted with the possibility fixing the moments of their passage relative to the reference axis of the node, the first and second drivers of short pulses of the sensor, the inputs of which are connected to the output of the sensor, the driver of short pulses of the node latching, the input of which is connected to the output of the latching unit, a discontinuity step interpolator of a displacement sensor with a control unit and serially connected buffer memory unit, a calculator and a registrar, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with a counter of an integer number of discontinuity steps of the displacement sensor the input of which is connected to the output of one of the short-pulse shapers of the sensor and the interpolator is made in the form of a model frequency generator, a unit for determining the time equivalents of current w gov discreteness 5 датчика перемещений, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора образцовой частоты и формирователей коротких импульсов датчика, и блока определени  вре10 менных эквивалентов дробных частей шагов дискретности датчика перемещений, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора образцовой частоты, одного из5 displacement sensors, the first, second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the reference frequency generator and short pulse shapers of the sensor, and the unit for determining the temporal equivalents of the fractional parts of the steps of the discontinuity of the displacement sensor, the first, second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the model exemplary frequency of one of 15 формирователей коротких импульсов датчика и формировател  коротких импульсов устройства фиксации, первый и второй выходы соединены соответственно с входами блока управлени , управл ющий вход ко0 торого соединен с одноименным выходом блока буферной пам ти, выход соединен с управл ющими входами блока определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений и блока15 short pulse shapers of the sensor and a short pulse shaper of the locking device, the first and second outputs are connected respectively to the inputs of the control unit, the control input of which is connected to the output of the buffer memory unit of the same name, the output is connected to the control inputs of the unit for determining the time equivalents of the current steps of discreteness displacement sensor and unit 5 буферной пам ти, информационные входы которого соединены соответственно е одноименными выходами блоков определени  временных эквивалентов и счетчика целого цисла шагов дискретности датчика переме0 щений,5 buffer memory, the information inputs of which are connected respectively with the same outputs of the blocks for determining temporary equivalents and an integer counter of steps of the discontinuity of the motion sensor, 3. Устройство по п.2, отличаю щ е е- с   тем, что блок определени  временных эквивалентов текущих шагов дискретности датчика перемещений выполнен в виде двух3. The device according to claim 2, characterized in that the unit for determining the time equivalents of the current steps of the discontinuity of the displacement sensor is made in the form of two 5 счётчиков импульсов, выходы которых  вл ютс  информационными выходами блока, четырех .элементов И, выходы первого и третьего из которых соединены соответственно со счетными входами счетчиков им40 пульсов, а выходы второго и четвертого - соответственно с входами Установка О тех же счетчиков/и триггера со счетным входом, один из выходов которого соединен с вторыми входами первого и четвертого5 pulse counters, the outputs of which are the information outputs of the unit, four AND elements, the outputs of the first and third of which are connected respectively to the counting inputs of the impulse counters 40, and the outputs of the second and fourth to the inputs respectively Setting About the same counters / and trigger with a counting input, one of the outputs of which is connected to the second inputs of the first and fourth 45 элементов И, другой выход - с вторыми вхо- дадами второго и третьего элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и образуют первый вход блока , первые входы второго и четвертого эле50 ментов И также объединены и образуют второй вход блока, счетный вход триггера  вл етс  третьим входом блока, а третьи входы четырех элементов И объединены и образуют его управл ющий вход.45 AND elements, another output - with the second inputs of the second and third AND elements, the first inputs of the first and third AND elements combined and form the first block input, the first inputs of the second and fourth elements 50 And also combined and form the second block input, counting input The trigger is the third input of the block, and the third inputs of the four AND elements are combined and form its control input. 55. 55. 4. Устройство по п.2, о т л и ч. а ю щ е е- с   тем. что блок определени  временных эквивалентов дробных частей шагов дискретности датчика перемещений выполнен в .. виде триггера с раздельными входами, элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, а первый вход  вл етс  вторым входом блока, двух формирователей импульсов, двух элементов И и счетчика импульсов, выход которого  вл етс  информационным выходом блоха, первый вход первого элемента И объединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход - с вторым входом триггера и  вл етс  третьим входом блока, первый вход второго элемента И соединен с выходом триггера,4. The device according to claim 2, with h and h. And more so with that. that the unit for determining the temporary equivalents of the fractional parts of the steps of the discontinuity of the displacement sensor is made in the form of a trigger with separate inputs, an OR element, the output of which is connected to the first input of the trigger, and the first input is the second input of the block, two pulse shapers, two And elements, and a counter pulses, the output of which is a flea information output, the first input of the first AND element is combined with the first input of the OR element, the second input is with the second input of the trigger and is the third input of the block, the first input is second of the And element is connected to the trigger output, 11 00 второй вход  вл етс  первым входом блока, выход соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход первого формировател  импульсов соединен с выходом первого элемента И , выход- с вторым входом элемента ИЛИ и с входом Установка О счетчика импульсов и  вл етс  первым выходом блока , вход второго формировател  импульсов соединен с выходом i риггерэ, а выход  вл етс  вторым выходом блока.the second input is the first input of the block, the output is connected to the counting input of the pulse counter, the input of the first pulse shaper is connected to the output of the first AND element, the output is from the second input of the OR element and to the input O setting of the pulse counter and is the first output of the pulse counter, the input of the second the pulse former is connected to the output i of the rigger, and the output is the second output of the unit. fi+ti №fi + ti No. Щиг.1Shchig. 1
SU4809885 1990-04-06 1990-04-06 Method and device for measuring length and angles RU1820207C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4809885 RU1820207C (en) 1990-04-06 1990-04-06 Method and device for measuring length and angles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4809885 RU1820207C (en) 1990-04-06 1990-04-06 Method and device for measuring length and angles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1820207C true RU1820207C (en) 1993-06-07

Family

ID=21505947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4809885 RU1820207C (en) 1990-04-06 1990-04-06 Method and device for measuring length and angles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1820207C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Федотов А.И. Технологи автоматизированного нанесени штрихов и знаков. - М.: Машиностроение, 1977, с.259. 2. Гелашвили Н.В., Биркадзе Ш.В., Ку- р тов В.Н., Орлов М.В. Автоматизированна углоизмерительна система на базе кольцевого лазера. Измерительна техника, 1988. Г 9. 3. Пивоварова Л.Н.; Куликов Н.И. Фотоэлектрические преобразователи дл измерени угловых и линейных перемещений. Оптико-механическа промышленность, 1974. №8, с.64-72. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930002719B1 (en) Apparatus and method for increasing the accuracy of the encoder output
RU1820207C (en) Method and device for measuring length and angles
US3724959A (en) High precision photoelectric microscope for reading the mark of a precision ruler
JPH0342611B2 (en)
SU953593A2 (en) Digital phase meter
RU2091708C1 (en) Gear measuring linear and angular movements
JPS601581B2 (en) Speed detection device in servo mechanism
SU815738A1 (en) Angular displacement converter
RU2138014C1 (en) Device for automatic measurement of small angular displacements
SU926705A2 (en) Converter of angular displacements to code
JP2002531834A (en) Mixed speed estimation
SU516999A1 (en) Time Meter
SU1620834A1 (en) Ultrasonic meter of displacements
SU1504508A1 (en) Ultrasonic self-calibrating meter of linear dimensions and displacements
RU1790801C (en) Device for measurement of movements
RU1772625C (en) Optronic linear displacement measuring device
SU1348635A1 (en) Device for measuring linear dimensions of uniformly moving objects
SU1566198A1 (en) Transducer of linear displacements
SU1564653A2 (en) Extrapolator
SU1087778A1 (en) Vibration meter
SU1384951A1 (en) Device for checking errors of dials
SU443334A1 (en) Method for digital measurement of phase angles between two electrical signals
SU1504509A1 (en) Ultrasonic self-calibrating meter of linear dimensions and displacements
SU1318800A1 (en) Device for measuring mass of electric train in motion
SU945650A1 (en) Device for measuring object angular displacement