RU2018086C1 - Device for measuring displacements of object - Google Patents

Device for measuring displacements of object Download PDF

Info

Publication number
RU2018086C1
RU2018086C1 SU5029298A RU2018086C1 RU 2018086 C1 RU2018086 C1 RU 2018086C1 SU 5029298 A SU5029298 A SU 5029298A RU 2018086 C1 RU2018086 C1 RU 2018086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
integrator
comparator
synchronous rectifier
output
counter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Петров
Г.П. Токарева
Original Assignee
Государственный союзный сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина
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 Государственный союзный сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина filed Critical Государственный союзный сибирский научно-исследовательский институт авиации им.С.А.Чаплыгина
Priority to SU5029298 priority Critical patent/RU2018086C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018086C1 publication Critical patent/RU2018086C1/en

Links

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device has accelerometer 1, normalizing converter 2, integrator 3, comparator and serially-connected synchronous rectifier, voltage-to-frequency converter 5, comparator 10, reversible counter 6, register 7, interface 8 and computer 9. EFFECT: enhanced accuracy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения траектории движения транспортных средств и знакопеременных перемещений объектов. The invention relates to measuring technique and can be used to measure the path of vehicles and alternating movements of objects.

Известен измеритель уровня, содержащий последовательно соединенный акселерометр и два интегратора, причем оба интегратора имеют цепи коррекции, каждая из которых содержит последовательно включенные схему фазовой коррекции, дополнительный интегратор и схему выборки и запоминания. Цепи коррекции образуют цепи обратной связи интеграторов, входы каждой из двух цепей подключены к выходам соответствующих интеграторов, а их выходы - к входам этих интеграторов. A level meter is known, comprising a series-connected accelerometer and two integrators, both integrators having correction circuits, each of which contains a phase correction circuit, an additional integrator, and a sampling and storage circuit connected in series. Correction circuits form integrator feedback circuits, the inputs of each of the two circuits are connected to the outputs of the respective integrators, and their outputs are connected to the inputs of these integrators.

Однако данное устройство обладает низкой точностью измерения из-за накопления большой погрешности в результате двойного аналогового интегрирования, а также ограниченным диапазоном рабочих частот из-за влияния цепей коррекции интеграторов. However, this device has low measurement accuracy due to the accumulation of large errors as a result of double analog integration, as well as a limited range of operating frequencies due to the influence of integrator correction circuits.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее последовательно включенные акселерометр, нормирующий преобразователь, два интегратора. К выходу нормирующего преобразователя подключен триггер Шмитта, выход которого подключен к входу интегратора и управляющему входу ключа, замыкающего конденсатор в цепи обратной связи первого интегратора, а выход инвертора соединен с управляющим входом второго ключа, замыкающего конденсатор в цепи обратной связи второго интегратора. The closest in technical essence to the invention is a device for measuring displacements, containing a series-connected accelerometer, a normalizing transducer, two integrators. A Schmitt trigger is connected to the output of the normalizing converter, the output of which is connected to the integrator input and the control input of the key that closes the capacitor in the feedback circuit of the first integrator, and the inverter output is connected to the control input of the second key that closes the capacitor in the feedback circuit of the second integrator.

Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за накапливающейся погрешности двойного аналогового интегрирования, а также ограниченная область применения, так как устройство не позволяет измерять знакопеременные перемещения. The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement due to the cumulative error of double analog integration, as well as a limited scope, since the device does not allow to measure alternating movements.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение области применения. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and expand the scope.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения перемещений объекта, содержащее акселерометр с нормирующим преобразователем, подключенным к интегратору, введены компаратор и последовательно соединенные синхронный выпрямитель, преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик, регистр, интерфейс и вычислитель. При этом выход интегратора подключен к входам синхронного выпрямителя и компаратора, выход которого соединен с управляющими входами синхронного выпрямителя и реверсивного счетчика, а соответствующие выходы интерфейса подключены к входу разрешения записи регистра и входу обнуления реверсивного счетчика. This goal is achieved by the fact that a comparator and series-connected synchronous rectifier, voltage-to-frequency converter, a reversible counter, a register, an interface, and a calculator are introduced into the device for measuring the displacements of an object containing an accelerometer with a normalizing converter connected to an integrator. In this case, the integrator output is connected to the inputs of the synchronous rectifier and the comparator, the output of which is connected to the control inputs of the synchronous rectifier and the reversible counter, and the corresponding outputs of the interface are connected to the register enable input and the reset counter zeroing input.

На чертеже показано предлагаемое устройство. The drawing shows the proposed device.

Устройство для измерения перемещений объекта содержит последовательно соединенные акселерометр 1 с нормирующим преобразователем 2, интегратор 3, синхронный выпрямитель 4, преобразователь 5 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 6, регистр 7, интерфейс 8 и вычислитель 9, а также компаратор 10. При этом выход интегратора 3 подключен к входу компаратора 10, выход которого соединен с управляющими входами синхронного выпрямителя 4 и реверсивного счетчика 6, а соответствующие выходы интерфейса 8 подключены к входу разрешения записи регистра 7 и входу обнуления реверсивного счетчика. The device for measuring the displacement of the object contains a series-connected accelerometer 1 with a normalizing transducer 2, an integrator 3, a synchronous rectifier 4, a voltage to frequency converter 5, a counter 6, a register 7, an interface 8 and a calculator 9, as well as a comparator 10. The output of the integrator 3 is connected to the input of the comparator 10, the output of which is connected to the control inputs of the synchronous rectifier 4 and the reverse counter 6, and the corresponding outputs of the interface 8 are connected to the write enable input of the register 7 and input to reset the reverse counter.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При перемещении объекта на акселерометре 1 появляется сигнал ускорения, поступающий на нормирующий преобразователь 2, где он усиливается и подается на интеграторе 3. Выходное напряжение интегратора пропорционально скорости перемещения объекта. Оно поступает одновременно на входы компаратора 10 и синхронного выпрямителя 4. Компаратор служит для определения знака напряжения и скорости перемещения объекта. Он формирует логические уровни, управляющие работой синхронного выпрямителя 4 и реверсивного счетчика 6. На выходе синхронного выпрямителя 4 формируется знакопостоянное напряжение, которое поступает на преобразователь 5 напряжения в частоту. When moving an object on the accelerometer 1, an acceleration signal appears, which enters the normalizing transducer 2, where it is amplified and supplied to the integrator 3. The output voltage of the integrator is proportional to the speed of the object. It arrives simultaneously at the inputs of the comparator 10 and the synchronous rectifier 4. The comparator is used to determine the sign of voltage and the speed of movement of the object. It forms the logical levels that control the operation of the synchronous rectifier 4 and the reverse counter 6. An alternating voltage is formed at the output of the synchronous rectifier 4, which is supplied to the voltage converter 5 to the frequency.

Таким образом, частота импульсов на выходе преобразователя 5 пропорциональна абсолютной величине скорости перемещения объекта, а логический уровень на выходе компаратора 10 определяет знак скорости. Импульсы с преобразователя 5 поступают на счетный вход счетчика 6, а на вход управления - логические уровни, соответствующие знаку счета. Количество импульсов, посчитанных счетчиком, соответствует приращению перемещению объекта за заданный интервал времени, представленному в дополнительном двоичном коде, причем старший разряд будет знаковым. Thus, the pulse frequency at the output of the transducer 5 is proportional to the absolute value of the speed of the object, and the logic level at the output of the comparator 10 determines the sign of the speed. The pulses from the Converter 5 go to the counting input of the counter 6, and to the control input - logical levels corresponding to the sign of the account. The number of pulses counted by the counter corresponds to the increment of the movement of the object for a given time interval, presented in an additional binary code, and the most significant digit will be significant.

По команде с вычислителя 9 происходит перезапись этого кода в регистр 7, установка счетчика 6 в исходное состояние и передача кода через интерфейс 8 в вычислитель 9. Вычислитель осуществляет суммирование приращений перемещений с учетом знака и высокочастотную фильтрацию для исключения постоянной составляющей. At the command of the calculator 9, this code is rewritten into register 7, the counter 6 is reset and the code is transmitted via the interface 8 to the calculator 9. The calculator sums the increments of displacements taking into account the sign and high-pass filtering to exclude the constant component.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее акселерометр с нормирующим преобразователем, подключенным к интегратору, и вычислитель, отличающееся тем, что оно снабжено компаратором и последовательно соединенными синхронным выпрямителем, преобразователем напряжения в частоту, реверсивным счетчиком, регистром и интерфейсом, соединенным с вычислителем, при этом выход интегратора подключен к входам синхронного выпрямителя и компаратора, выход которого соединен с управляющими входами синхронного выпрямителя и реверсивного счетчика, а соответствующие выходы интерфейса подключены к входу разрешения записи регистра и входу обнуления реверсивного счетчика. A device for measuring object displacements, comprising an accelerometer with a normalizing converter connected to an integrator, and a calculator, characterized in that it is equipped with a comparator and a synchronous rectifier connected in series, a voltage to frequency converter, a reversible counter, a register and an interface connected to the calculator, the integrator output is connected to the inputs of a synchronous rectifier and a comparator, the output of which is connected to the control inputs of a synchronous rectifier and a reverse counter, and the corresponding outputs of the interface are connected to the input enable register entries and the input zeroing of the reverse counter.
SU5029298 1991-07-01 1991-07-01 Device for measuring displacements of object RU2018086C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5029298 RU2018086C1 (en) 1991-07-01 1991-07-01 Device for measuring displacements of object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5029298 RU2018086C1 (en) 1991-07-01 1991-07-01 Device for measuring displacements of object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018086C1 true RU2018086C1 (en) 1994-08-15

Family

ID=21597870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5029298 RU2018086C1 (en) 1991-07-01 1991-07-01 Device for measuring displacements of object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2018086C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611895C1 (en) * 2015-11-12 2017-03-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for object movement measurement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Японии N 62-22402, кл. G 01C 21/16, 01.04.80. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611895C1 (en) * 2015-11-12 2017-03-01 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for object movement measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2018086C1 (en) Device for measuring displacements of object
RU1780041C (en) Phase meter
SU627587A1 (en) Analogue-digital integrator
SU1636828A1 (en) Recirculating measuring time to number converter
SU386263A1 (en) CAPACITY FUEL METER
SU645187A1 (en) Method of measuring the error of rotation angle-to-code conversion
SU977464A1 (en) Accumulating motion-to-code converter
SU479054A1 (en) Method for digital measurement of deviation of resistance
SU464781A1 (en) The converter of small displacements in the duty cycle
SU557325A1 (en) Device for determining the moment of occurrence of an extremum
SU954885A1 (en) Device for measuring frequency
SU402823A1 (en) QUICKLY MOTOR DEVICE
SU1170364A1 (en) Device for measuring amplitude of low-frequency sinusoidal voltage
SU1007010A1 (en) Speed meter
SU917086A1 (en) Device for touch-free measuring of rotation frequency small changes
SU1118933A1 (en) Digital phase detector
SU1029417A1 (en) Multistable element
SU1462480A1 (en) Displacement measurement device
SU408234A1 (en) DIGITAL PHASOMETER
SU817605A1 (en) Digital phase meter
SU645189A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU396561A1 (en) SCHEME OF EQUALIZING THE MEASURING BRIDGE
SU907474A1 (en) Device for automatic checking of precision voltage dividers
SU830246A1 (en) Rotational speed sensor
SU410429A1 (en)