RU2725887C1 - Automated bench for monitoring of circular potentiometers - Google Patents

Automated bench for monitoring of circular potentiometers Download PDF

Info

Publication number
RU2725887C1
RU2725887C1 RU2019133751A RU2019133751A RU2725887C1 RU 2725887 C1 RU2725887 C1 RU 2725887C1 RU 2019133751 A RU2019133751 A RU 2019133751A RU 2019133751 A RU2019133751 A RU 2019133751A RU 2725887 C1 RU2725887 C1 RU 2725887C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
current collector
unit
recorder
Prior art date
Application number
RU2019133751A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Кравченко
Эльза Назировна Тухватшина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ"
Priority to RU2019133751A priority Critical patent/RU2725887C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725887C1 publication Critical patent/RU2725887C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/20AC or DC potentiometric measuring arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used for automated monitoring of the circular potentiometers functional characteristic, selection with allowable travel spread of their functional characteristics from angle of current collector rotation for possibility of assembling various functional units of control and measuring devices into unit. Automated test bench of circular potentiometers comprises controlled potentiometer 1, which has resistive element 2, current collector 3 on axis 4, drive 5 of current collector, which is associated with step motor 27, shoe 6 with first 7 and second 8 terminals for connection of potentiometer, generator of such pulses 9, which output is connected to second input of element AND 13, voltage source 10, first output of which is connected to first terminal 7, first input of first comparator 11 and second input of analogue-to-digital converter 22, first 11 and second 12 comparators, element AND 13, output of which is connected to pulse counter 17 and recorder 23, unit 14 of start-up, which first output is connected to non-contacting signaling device 25 and unit control 15, and second output with clock pulse generator 9, control unit 15, output of which is connected to unit of reference point setting 16, which is connected to first input of pulse counter 17, pulse counter 17, digital output of which is connected to memory register 24, first 18 and second 19 OR elements, sampling and storage unit 20, waiting multivibrator 21, analogue-to-digital converter 22, recorder 23, memory register 24, non-contacting signaling device 25, control module of step motor 26, which output is connected to step motor 27, step motor 27, which sets angle to current collector 3 of controlled potentiometer 1.EFFECT: high efficiency of operation of the bench by increasing measurement accuracy through introduction of a step drive, which provides accuracy of setting the angle and fixing the value of resistance at the moment of its stopping at the corresponding step, eliminating the error of dynamic non-contacting.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматизированного контроля функциональной характеристики круговых потенциометров, подбора с допустимым разбросом хода их функциональных характеристик от угла поворота токосъемника для возможности сборки в блок различных функциональных узлов контрольно-измерительных устройств.The invention relates to the field of measurement technology and can be used for automated control of the functional characteristics of circular potentiometers, selection with an allowable variation in the course of their functional characteristics from the angle of rotation of the current collector for the possibility of assembly in a block of various functional units of control and measuring devices.

Известно автоматизированное устройство контроля потенциометров согласно а.с. СССР SU №1320774, G01R 31/00, опубл. 30.06.1987 г., бюллетень №24, содержащее привод токосъемника, источник напряжения, клеммы, потенциометр, компараторы, регистратор, преобразователь угла, блок установки начала отсчета, элементы ИЛИ, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, счетчик импульсов, сигнализатор неконтактирования, блок управления и блок запуска.Known automated control device for potentiometers according to A.S. USSR SU No. 1320774, G01R 31/00, publ. 06/30/1987, bulletin No. 24, containing the current collector drive, voltage source, terminals, potentiometer, comparators, recorder, angle converter, reference set unit, OR elements, AND element, analog-to-digital converter, pulse counter, non-contact signaling device, control unit and launch unit.

Автоматизированное средство контроля потенциометров согласно а.с. СССР №1506366, G01R 17/20, опубл. 07.09.1989 г., бюллетень №33 содержит контролируемый потенциометр, резистивный элемент, токосъемник, ось, привод токосъемника, колодку, источник напряжения, клеммы, компараторы, регистратор, преобразователь угла, блок установки начала отсчета, элементы ИЛИ, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, регулирующий элемент, счетчики импульсов, сигнализатор неконтактирования, блок управления, блок запуска измерения, блок задержки сигнала.Automated tool for monitoring potentiometers according to A.S. USSR No. 1506366, G01R 17/20, publ. 09/07/1989, bulletin No. 33 contains a controlled potentiometer, resistive element, current collector, axis, current collector drive, terminal block, voltage source, terminals, comparators, recorder, angle converter, reference unit, OR elements, AND element, analog- digital converter, control element, pulse counters, non-contact signaling device, control unit, measurement start block, signal delay block.

К недостаткам этих устройств следует отнести недостаточную точность измерения значения сопротивления потенциометра в точке измерения за счет наличия динамического неконтактирования токосъемника с резистивным элементом контролируемого потенциометра, наличие в них блоков: преобразователь угла и сервопривод (привод токосъемника), у которых высокая стоимость и большое энергопотребление, механизмов задания угла за счет непрерывного с высокой скоростью вращения редуктора и механических элементов привода токосъемника, которые интенсивно изнашиваются.The disadvantages of these devices include the insufficient accuracy of measuring the resistance value of the potentiometer at the measurement point due to the presence of dynamic non-contact of the current collector with the resistive element of the controlled potentiometer, the presence of blocks: an angle converter and a servo drive (current collector drive), which have a high cost and high power consumption, mechanisms setting the angle due to the gearbox and mechanical elements of the drive of the current collector, which wear out intensively at a high speed of rotation.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению, взятым за прототип, является устройство для контроля потенциометров согласно патенту на изобретение №1638667, G01R 17/20, опубл. 30.03.1991 г., бюллетень №12, который содержит привод токосъемника, источник напряжения, первую и вторую клеммы для подключения контролируемого потенциометра, первый и второй компараторы, преобразователь угла, блок установки начала отсчета, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, счетчик импульсов, регистратор, сигнализатор неконтактирования, блок управления и блок запуска, выход которого соединен с первым входом блока управления и первым входом сигнализатора неконтактирования, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя угла, а выход - со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом блока установки начала отсчета, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входом привода токосъемника, второй вход - с первым входом первого элемента ИЛИ, выходом второго элемента ИЛИ и первым входом регистратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и тактовым выходом счетчика импульсов, первый информационный вход регистратора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, первых вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход - с первым входом первого компаратора, первой клеммой для подключения контролируемого потенциометра и первым выводом источника напряжения, второй вывод которого соединен с второй клеммой для подключения контролируемого потенциометра и первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого компаратора и средним выводом контролируемого потенциометра от токосъемника, выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора неконтактирования, а выходной вал привода токосъемника сочлен с входным валом преобразователя угла, блок выборки и хранения, ждущий мультивибратор и регистр памяти, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом регистратора, информационный вход - с информационным выходом счетчика импульсов, тактовый выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управляющими входами регистра памяти и блока выборки и хранения, информационный вход которого соединен с вторым входом второго компаратора, а выход - с третьим входом аналого-цифрового преобразователя.The closest in technical essence to the claimed technical solution, taken as a prototype, is a device for monitoring potentiometers according to the patent for the invention No. 1638667, G01R 17/20, publ. 03/30/1991, bulletin No. 12, which contains a current collector drive, a voltage source, the first and second terminals for connecting a controlled potentiometer, the first and second comparators, an angle converter, a reference unit, the first and second elements OR, element I, analog -digital converter, pulse counter, recorder, non-contact signaling device, control unit and trigger unit, the output of which is connected to the first input of the control unit and the first input of non-contact signaling device, the second input of which is connected to the output of the first comparator and the first input of the element And, the second input of which is connected with the output of the angle converter, and the output with the counting input of the pulse counter, the installation input of which is connected to the output of the reference unit, the input of which is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the input of the current collector drive, the second input to the first input of the first OR element, output of the second OR element and the input of the recorder, the second input of which is connected to the second input of the first OR element and the clock output of the pulse counter, the first information input of the registrar is connected to the output of the analog-to-digital converter, the first input of which is connected to the output of the first OR element, the second input to the first input of the first comparator , the first terminal for connecting the controlled potentiometer and the first output of the voltage source, the second terminal of which is connected to the second terminal for connecting the controlled potentiometer and the first input of the second comparator, the second input of which is connected to the second input of the first comparator and the middle output of the controlled potentiometer from the current collector, the output - the first input of the second OR element, the second input of which is connected to the output of the non-contact signaling device, and the output shaft of the current collector drive is coupled to the input shaft of the angle converter, a sampling and storage unit, a multivibrator and a memory register, the information output of which is connected nen with the second information input of the recorder, the information input with the information output of the pulse counter, the clock output of which is connected to the input of the standby multivibrator, the output of which is connected to the control inputs of the memory register and the sampling and storage unit, the information input of which is connected to the second input of the second comparator, and output - with the third input of the analog-to-digital converter.

К недостаткам прототипа следует отнести недостаточную точность измерения за счет непрерывного вращения редуктора в приводе токосъемника (сервопривода), увеличенного трения в опорах выходного вала, невысокую износоустойчивость привода и его высокую стоимость, недостаточную точность измерения за счет наличия динамического неконтактирования токосъемника с резистивным элементом потенциометра, сложность схемы задания пошаговой фиксации угла поворота токосъемника потенциометра в процессе контроля, недостаточные динамические характеристики процесса контроля, возникающие за счет инерционности движения сервопривода.The disadvantages of the prototype include insufficient measurement accuracy due to the continuous rotation of the gearbox in the drive of the current collector (servo drive), increased friction in the bearings of the output shaft, low wear resistance of the drive and its high cost, insufficient measurement accuracy due to the presence of dynamic non-contact of the current collector with a resistive element of the potentiometer, complexity schemes for setting the step-by-step fixing of the rotation angle of the current collector of the potentiometer in the control process, insufficient dynamic characteristics of the control process arising from the inertia of the servo drive.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении эффективности работы стенда: увеличение точности измерения путем введения в него шагового привода, который обеспечивает точность задания угла и фиксацию значения сопротивления в момент его остановки на соответствующем шаге, исключая погрешность динамического неконтактирования по сравнению с сервоприводом, увеличение производительности путем улучшения динамических характеристик процесса контроля.The technical result to which the invention is directed is to increase the efficiency of the bench: increase the measurement accuracy by introducing a step drive into it, which ensures the accuracy of setting the angle and fixing the resistance value at the time of its stop at the corresponding step, excluding the error of dynamic non-contact compared to servo-driven, increasing productivity by improving the dynamic characteristics of the control process.

Технический результат достигается тем, что в автоматизированном стенде контроля круговых потенциометров, содержащем источник напряжения, первую и вторую клеммы для подключения контролируемого потенциометра, первый и второй компараторы, блок установки начала отсчета, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, счетчик импульсов, регистратор, сигнализатор неконтактирования, блок управления и блок запуска, выход которого соединен с первым входом блока управления и первым входом сигнализатора неконтактирования, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора и первым входом элемента И, а выход - со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом блока установки начала отсчета, вход которого соединен с выходом блока управления, второй вход - с первым входом первого элемента ИЛИ, выходом второго элемента ИЛИ, вторым входом блока управления и первым входом регистратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входом ждущего мультивибратора и тактовым выходом счетчика импульсов, первый информационный вход регистратора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход - с первым входом первого компаратора, первой клеммой для подключения контролируемого потенциометра и первым выводом источника напряжения, второй вывод которого соединен с второй клеммой для подключения контролируемого потенциометра и первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого компаратора, информационным входом блока выборки и хранения и средним выводом контролируемого потенциометра от токосъемника, выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора неконтактирования, регистр памяти, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом регистратора, информационный вход - с информационным выходом счетчика импульсов, тактовый выход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управляющими входами регистра памяти и блока выборки и хранения, второй вход которого соединен с вторым входом второго компаратора, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя, а выходной вал привода токосъемника сочлен с осью привода токосъемника новым является то, что привод токосъемника включает генератор тактовых импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока запуска измерения, а выход подсоединен к второму входу элемента И и запускающему входу регистратора, шаговый двигатель и модуль управления шаговым двигателем, цифровой код управления которым связан выходной шиной управления регистратора, а выходная шина модуля управления шаговым двигателем с входной шиной шагового двигателя. Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, где приведена структурно-функциональная схема автоматизированного стенда контроля круговых потенциометров. Здесь:The technical result is achieved by the fact that in an automated test bench for circular potentiometers containing a voltage source, the first and second terminals for connecting the controlled potentiometer, the first and second comparators, the reference setting unit, the first and second OR elements, the And element, an analog-to-digital converter, pulse counter, recorder, non-contact signaling device, control unit and trigger unit, the output of which is connected to the first input of the control unit and the first input of the non-contact signaling device, the second input of which is connected to the output of the first comparator and the first input of the And element, and the output to the counting input of the pulse counter the installation input of which is connected to the output of the reference unit, the input of which is connected to the output of the control unit, the second input - with the first input of the first OR element, the output of the second OR element, the second input of the control unit and the first input of the recorder, the second input of which is connected to the second entrance ne of the first OR element, the input of the waiting multivibrator and the clock output of the pulse counter, the first information input of the recorder is connected to the output of the analog-to-digital converter, the first input of which is connected to the output of the first OR element, the second input to the first input of the first comparator, the first terminal for connecting the controlled potentiometer and the first output of the voltage source, the second output of which is connected to the second terminal for connecting the controlled potentiometer and the first input of the second comparator, the second input of which is connected to the second input of the first comparator, the information input of the sampling and storage unit and the middle output of the controlled potentiometer from the current collector, the output - the first input of the second OR element, the second input of which is connected to the output of the non-contact signaling device, a memory register, the information output of which is connected to the second information input of the recorder, the information input - with the information output of the pulse counter, clock the first output of which is connected to the output of the waiting multivibrator, the output of which is connected to the control inputs of the memory register and the sampling and storage unit, the second input of which is connected to the second input of the second comparator, and the output is connected to the first input of the analog-to-digital converter, and the output shaft of the current collector drive is coupled with the axis of the current collector drive, the current collector drive includes a clock pulse generator, the input of which is connected to the second output of the measurement start unit, and the output is connected to the second input of the And element and the start input of the recorder, a stepper motor and a stepper motor control module, a digital control code which is connected to the output control bus of the recorder, and the output bus of the stepper motor control module with the input bus of the stepper motor. The invention is illustrated in FIG. 1, which shows the structural and functional diagram of an automated test bench for circular potentiometers. Here:

1 - потенциометр;1 - potentiometer;

2 - резистивный элемент;2 - resistive element;

3 - токосъемник;3 - current collector;

4 - входной вал;4 - input shaft;

5 - ось привода токосъемника;5 - axis of the current collector drive;

6 - колодка; 7, 8 - клеммы;6 - block; 7, 8 - terminals;

9 - генератор тактовых импульсов;9 - clock generator;

10 - источник напряжения;10 - voltage source;

11 - первый компаратор; 12- второй компаратор;11 - the first comparator; 12- second comparator;

13 - элемент И;13 - element And;

14 - блок запуска измерения;14 - block start measurement;

15 - блок управления;15 - control unit;

16 - блок установки начала отсчета;16 - block setting the origin;

17 - счетчик импульсов;17 - pulse counter;

18 - первый элемент ИЛИ;18 - the first element OR;

19 - второй элемент ИЛИ;19 - the second element OR;

20 - блок выборки и хранения;20 - block sampling and storage;

21 - ждущий мультивибратор;21 - waiting multivibrator;

22 - аналого-цифровой преобразователь;22 - analog-to-digital Converter;

23 - регистратор;23 - the registrar;

24 - регистратор памяти;24 - memory recorder;

25 -сигнализатор неконтактирования.25 - non-contact signaling device.

26 - модуль управления шаговым двигателем.26 - control module stepper motor.

27 - шаговый двигатель.27 - stepper motor.

Автоматизированный стенд контроля круговых потенциометров, содержит источник напряжения 10, первую 8 и вторую 7 клеммы для подключения контролируемого потенциометра 1, первый 11 и второй 12 компараторы, блок 16 установки начала отсчета, первый 18 и второй 19 элементы ИЛИ, элемент 13 И, аналого-цифровой преобразователь 22, счетчик импульсов 17, регистратор 23, сигнализатор 25 неконтактирования, блок 15 управления и блок 14 запуска, выход которого соединен с первым входом блока 15 управления и первым входом сигнализатора 25 неконтактирования, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 11 и первым входом элемента 13 И, а выход - со счетным входом счетчика 17 импульсов, установочный вход которого соединен с выходом блока 16 установки начала отсчета, вход которого соединен с выходом блока 15 управления, второй вход - с первым входом первого элемента 18 ИЛИ, выходом второго элемента 19 ИЛИ, вторым входом блока 15 управления и первым входом регистратора 23, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента 18 ИЛИ, входом ждущего мультивибратора 21 и тактовым выходом счетчика 17 импульсов, первый информационный вход регистратора 23 соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 22, первый вход которого соединен с выходом первого элемента 18 ИЛИ, второй вход - с первым входом первого компаратора 11, первой клеммой 7 для подключения контролируемого потенциометра 1 и первым выводом источника напряжения 10, второй вывод которого соединен с второй клеммой 8 для подключения контролируемого потенциометра 1 и первым входом второго компаратора 12, второй вход которого соединен с вторым входом первого компаратора 11, информационным входом блока 20 выборки и хранения и средним выводом контролируемого потенциометра 1 от токосъемника 3, выход - с первым входом второго элемента 19 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора 25 неконтактирования, регистр памяти 24, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом регистратора 23, информационный вход - с информационным выходом счетчика 17 импульсов, тактовый выход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора 21, выход которого соединен с управляющими входами регистра 24 памяти и блока 20 выборки и хранения, второй вход которого соединен с вторым входом второго компаратора 12, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя 22, а выходной вал 5 привода токосъемника сочлен с осью 4 привода токосъемника 3, генератор 9 тактовых импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока 14 запуска измерения, а выход подсоединен к второму входу элемента 13 И и запускающему входу регистратора 23, шаговый двигатель 27 и модуль управления шаговым двигателем 26, цифровой код управления которым связан выходной шиной управления регистратора 23, а выходная шина модуля управления шаговым двигателем 27 с входной шиной шагового двигателя 27.An automated test bench for circular potentiometers, contains a voltage source 10, first 8 and second 7 terminals for connecting a controlled potentiometer 1, the first 11 and second 12 comparators, the unit for setting the origin, the first 18 and second 19 elements OR, element 13 AND, analog- a digital converter 22, a pulse counter 17, a recorder 23, a non-contact signaling device 25, a control unit 15 and a start-up unit 14, the output of which is connected to the first input of the control unit 15 and the first input of the non-contact signaling device 25, the second input of which is connected to the output of the first comparator 11 and the first the input of the element 13 AND, and the output with the counting input of the counter 17 pulses, the installation input of which is connected to the output of the block 16 for setting the origin, the input of which is connected to the output of the control unit 15, the second input is with the first input of the first element 18 OR, the output of the second element 19 OR, the second input of the control unit 15 and the first input of the recorder 23, the second input of which connected to the second input of the first OR element 18, the input of the standby multivibrator 21 and the clock output of the pulse counter 17, the first information input of the recorder 23 is connected to the output of the analog-to-digital converter 22, the first input of which is connected to the output of the first OR element 18, the second input to the first input of the first comparator 11, the first terminal 7 for connecting the controlled potentiometer 1 and the first output of the voltage source 10, the second terminal of which is connected to the second terminal 8 for connecting the controlled potentiometer 1 and the first input of the second comparator 12, the second input of which is connected to the second input of the first comparator 11, the information input of the sampling and storage unit 20 and the average output of the controlled potentiometer 1 from the current collector 3, the output is with the first input of the second OR element 19, the second input of which is connected to the output of the non-contact signaling device 25, the memory register 24, the information output of which is connected to the second information entrance reg strator 23, the information input - with the information output of the pulse counter 17, the clock output of which is connected to the output of the standby multivibrator 21, the output of which is connected to the control inputs of the memory register 24 and the sampling and storage unit 20, the second input of which is connected to the second input of the second comparator 12, and the output is with the first input of the analog-to-digital converter 22, and the output shaft 5 of the current collector drive is coupled to the axis 4 of the current collector drive 3, a clock pulse generator 9 whose input is connected to the second output of the measurement start unit 14, and the output is connected to the second input of the element 13 And the starting input of the recorder 23, the stepper motor 27 and the control module of the stepper motor 26, the digital control code of which is connected to the output control bus of the recorder 23, and the output bus of the control module of the stepper motor 27 with the input bus of the stepper motor 27.

Автоматизированный стенд контроля круговых потенциометров работает следующим образом. Перед началом контроля параметров контролируемого потенциометра 1 его подключают к колодке 6 через клеммы 7 и 8 и устанавливают токосъемник 3 за пределами рабочего угла, т.е. в сектор, где отсутствует резистивный элемент 2. После этого включают блок 14 запуска измерения, который через первый выход вырабатывает импульс запуска, приводящий через первый вход сигнализатор 25 неконтактирования (который может быть выполнен на основе триггера с отдельными входами) в исходное состояние и включающий через первый вход блок 15 управления так, что его первый выходной сигнал через блок 16 установки начала отсчета приводит счетчик 17 импульсов в исходное нуловое состояние, Второй выходной сигнал блока 14 запуска измерения запускает генератор тактовых импульсов 9, который вырабатывает импульсы в регистратор 23 и начинается движение шагового двигателя и на второй вход элемента И 13, а импульсы будут проходить через нее при срабатывании первого компаратора 11 в момент достижения токосъемником начала обмотки 2 потенциометра 1, выход которого соединен с входом счетчиком 17 импульсов. При дальнейшем вращении выходного вала 4 привода 5 вместе с токосъемником 3 и работой генератора 9 тактовых импульсов, растет величина угла и происходит накопление тактовых импульсов в счетчике 17 импульсов, пропорциональное цифровому значению угла и, следовательно, напряжения пропорционального значению контролируемого сопротивления. По мере накопления тактовых импульсов в счетчике 17 с выхода одного из триггеров делителя счетчика 17 импульсов периодически, в зависимости от необходимости числа контролируемых точек потенциометра 1, т.е. дискретности контроля по углу, поступают импульсы на вход ждущего мультивибратора 21, выходной сигнал которого через управляющий вход фиксирует в регистре 24 памяти контролируемого цифровое значение угла поворота токосъемника, а через управляющий вход 1 блока 20 выборки и хранения сохраняет аналоговое реальное значение сопротивления контролируемого потенциометра 1, а в момент прихода импульса к на информационном выходе блока 20 выборки и хранения и на третьем входе аналого-цифрового преобразователя 22. Поэтому изменение информации на выходе счетчика 17 и на информационном входе блока 20 выборки и хранения не влияет на результат измерения. По сигналу с тактового выхода счетчика 17 импульсов и одновременно через второй вход первого элемента ИЛИ 18 проходит импульс запуска на первый вход аналого-цифрового преобразователя 22, которому нужно время для преобразования информации, для преобразования фиксированного значения напряжения, пропорционального значению сопротивления в данной точке измерения на его третьем входе с выхода блока 20 выборки и хранения и через второй вход запускает регистратор 23 для съема информации от регистра 24 памяти, а по окончании преобразования и с выхода аналого-цифрового преобразователя 22 по импульсу конца измерения. Регистратор 23 формирует ячейки памяти с номером потенциометра и его характеристикой, которым может быть электронно-вычислительная машина с блоком связи с периферийными устройствами или микропроцессор, периодически воспринимает текущую информацию по дискретным точкам по первому и второму информационным входам для всей контролируемой партии потенциометров,, обрабатывает по заданной программе и выдает в удобной форме для потребления. После достижения токосъемником 3 конечного витка потенциометра 1 срабатывает второй компаратор 12. Его выходной сигнал через первый вход второго элемента ИЛИ 19 выключает по второму входу блок 15 управления и, следовательно, останавливает шаговый двигатель 27 и токосъемник 3, включает через первый вход первого элемента ИЛИ 18 аналого-цифровой преобразователь 22 и через первый вход регистратор 23. В этот момент регистратор 2 воспринимает номинальное значение сопротивления контролируемого потенциометра.An automated test bench for circular potentiometers works as follows. Before starting the control of the parameters of the controlled potentiometer 1, it is connected to the block 6 through terminals 7 and 8 and the current collector 3 is installed outside the working angle, i.e. in the sector where there is no resistive element 2. After that, the measurement start block 14 is turned on, which generates a start pulse through the first output, which brings the non-contact signaling device 25 through the first input (which can be performed on the basis of a trigger with separate inputs) to the initial state and turns on through the first input of the control unit 15 so that its first output signal through the reference setting unit 16 brings the pulse counter 17 to the initial zero state. The second output signal of the measurement start unit 14 starts the clock pulse generator 9, which generates pulses in the recorder 23 and the movement of the step the motor and the second input of the element And 13, and the pulses will pass through it when the first comparator 11 is triggered when the current collector reaches the beginning of the winding 2 of potentiometer 1, the output of which is connected to the input of the pulse counter 17. With a further rotation of the output shaft 4 of the drive 5 together with the current collector 3 and the operation of the clock pulse generator 9, the angle increases and the clock pulses accumulate in the pulse counter 17, which is proportional to the digital value of the angle and, therefore, the voltage proportional to the value of the controlled resistance. With the accumulation of clock pulses in the counter 17 from the output of one of the triggers of the divider of the counter 17 pulses periodically, depending on the number of monitored points of the potentiometer 1, i.e. discreteness of control over the angle, pulses are fed to the input of the standby multivibrator 21, the output signal of which through the control input captures the digital value of the current collector rotation angle in the memory register 24 and, through the control input 1 of the sampling and storage unit 20, stores the analog real value of the resistance of the controlled potentiometer 1, and at the moment of arrival of the pulse k at the information output of the sampling and storage unit 20 and at the third input of the analog-to-digital converter 22. Therefore, changing the information at the output of the counter 17 and at the information input of the sampling and storage unit 20 does not affect the measurement result. According to the signal from the clock output of the counter 17 pulses and simultaneously through the second input of the first element OR 18, a start pulse passes to the first input of the analog-to-digital converter 22, which needs time to convert information to convert a fixed voltage value proportional to the resistance value at a given measurement point on its third input from the output of the sampling and storage unit 20 and through the second input starts the recorder 23 to extract information from the memory register 24, and upon completion of the conversion, and from the output of the analog-to-digital converter 22 according to the pulse of the end of the measurement. The registrar 23 generates memory cells with the potentiometer number and its characteristic, which can be an electronic computer with a communication unit with peripheral devices or a microprocessor, periodically perceives current information at discrete points from the first and second information inputs for the entire controlled batch of potentiometers, processes a given program and issues in a convenient form for consumption. After the current collector 3 reaches the final turn of the potentiometer 1, the second comparator 12 is activated. Its output signal through the first input of the second OR element 19 turns off the control unit 15 at the second input and, therefore, stops the stepper motor 27 and the current collector 3, turns on the first OR element 18 through the first input analog-to-digital Converter 22 and through the first input of the registrar 23. At this moment, the registrar 2 receives the nominal resistance value of the controlled potentiometer.

Если в процессе контроля возникает неконтактирование между резистивным элементом 2 и токосъемником 3, свидетельствующее о браке, то на выходе первого компаратора 11 появляется скачок напряжения, обратный по знаку скачку, открывающему элемент И 13, и сигнализатор 25 неконтактирования переходит в другое устойчивое состояние, а его выходное напряжение через второй вход второго элемента ИЛИ 19 выключает блок 15 управления и, следовательно, шаговый двигатель 27, включает регистратор 23 и через элемент ИЛИ 18 - аналого-цифровой преобразователь 22. В этом случае регистратором 23 фиксируется значение угла неконтактирования и контроль прекращается.If in the process of monitoring non-contact occurs between the resistive element 2 and the current collector 3, indicating marriage, then at the output of the first comparator 11 there is a voltage surge that is opposite in sign to the jump that opens the element And 13, and the non-contact signaling device 25 goes into another stable state, and its the output voltage through the second input of the second OR element 19 turns off the control unit 15 and, therefore, the stepper motor 27, turns on the recorder 23 and through the OR element 18, an analog-to-digital converter 22. In this case, the value of the non-contact angle is recorded by the recorder 23 and the monitoring stops.

По результатам набора в регистраторе 23 информации о необходимой выборке контролируемых потенциометров включается программа регистратора на обработку и отбор контролируемых потенциометров в блок с заданной точностью подбора в блок.According to the results of the collection in the recorder 23 of information about the required sample of controlled potentiometers, the program of the registrar for processing and selection of controlled potentiometers in the block with a given accuracy of selection in the block is included.

Все блоки и модули в измерителе реализуются на известных аналоговых и цифровых интегральных микросхемах и электромеханических элементах.All blocks and modules in the meter are implemented on well-known analog and digital integrated circuits and electromechanical elements.

Таким образом, заявляемый автоматизированный стенд контроля круговых потенциометров позволяет повысить эффективность работы стенда путем увеличения точности измерения за счет введения в него шагового привода, который обеспечивает точность задания угла и фиксацию значения сопротивления в момент его остановки на соответствующем шаге, исключая погрешность динамического неконтактирования.Thus, the inventive automated test bench for controlling circular potentiometers can improve the efficiency of the bench by increasing the accuracy of the measurement by introducing a step drive into it, which ensures the accuracy of setting the angle and fixing the resistance value at the time it stops at the corresponding step, eliminating the error of dynamic non-contacting.

Claims (1)

Автоматизированный стенд контроля круговых потенциометров, содержащий источник напряжения, первую и вторую клеммы для подключения контролируемого потенциометра, первый и второй компараторы, блок установки начала отсчета, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, аналого-цифровой преобразователь, счетчик импульсов, регистратор, сигнализатор неконтактирования, блок управления и блок запуска, выход которого соединен с первым входом блока управления и первым входом сигнализатора неконтактирования, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора и первым входом элемента И, а выход - со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом блока установки начала отсчета, вход которого соединен с выходом блока управления, второй вход - с первым входом первого элемента ИЛИ, выходом второго элемента ИЛИ, вторым входом блока управления и первым входом регистратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входом ждущего мультивибратора и тактовым выходом счетчика импульсов, первый информационный вход регистратора соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход - с первым входом первого компаратора, первой клеммой для подключения контролируемого потенциометра и первым выводом источника напряжения, второй вывод которого соединен с второй клеммой для подключения контролируемого потенциометра и первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого компаратора, информационным входом блока выборки и хранения и средним выводом контролируемого потенциометра от токосъемника, выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора неконтактирования, регистр памяти, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом регистратора, информационный вход - с информационным выходом счетчика импульсов, тактовый выход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управляющими входами регистра памяти и блока выборки и хранения, второй вход которого соединен с вторым входом второго компаратора, а выход - с первым входом аналого-цифрового преобразователя, а выходной вал привода токосъемника сочленен с осью привода токосъемника, отличающийся тем, что привод токосъемника включает генератор тактовых импульсов, вход которого подключен к второму выходу блока запуска измерения, а выход подсоединен к второму входу элемента И и запускающему входу регистратора, шаговый двигатель и модуль управления шаговым двигателем, цифровой код управления которым связан с выходной шиной управления регистратора, а выходная шина модуля управления шаговым двигателем с входной шиной шагового двигателя.An automated test bench for circular potentiometers, containing a voltage source, first and second terminals for connecting a controlled potentiometer, first and second comparators, a reference unit, first and second elements OR, element I, analog-to-digital converter, pulse counter, recorder, non-contact signaling device , a control unit and a start-up unit, the output of which is connected to the first input of the control unit and the first input of the non-contact signaling device, the second input of which is connected to the output of the first comparator and the first input of the And element, and the output to the counting input of the pulse counter, the installation input of which is connected to the output the reference unit, the input of which is connected to the output of the control unit, the second input - with the first input of the first OR element, the output of the second OR element, the second input of the control unit and the first input of the recorder, the second input of which is connected to the second input of the first OR element, the waiting input multivibra torus and a clock output of the pulse counter, the first information input of the recorder is connected to the output of an analog-to-digital converter, the first input of which is connected to the output of the first OR element, the second input to the first input of the first comparator, the first terminal for connecting the controlled potentiometer and the first output of the voltage source, the second output of which is connected to the second terminal for connecting the controlled potentiometer and the first input of the second comparator, the second input of which is connected to the second input of the first comparator, the information input of the sampling and storage unit and the middle output of the controlled potentiometer from the current collector, the output is from the first input of the second OR element, the second input of which is connected to the output of the non-contact signaling device, a memory register, the information output of which is connected to the second information input of the recorder, the information input - with the information output of the pulse counter, the clock output of which is connected to the output of the standby a vibrator, the output of which is connected to the control inputs of the memory register and the sampling and storage unit, the second input of which is connected to the second input of the second comparator, and the output is connected to the first input of the analog-to-digital converter, and the output shaft of the current collector drive is coupled to the axis of the current collector drive, characterized in that the current collector drive includes a clock pulse generator, the input of which is connected to the second output of the measurement start block, and the output is connected to the second input of the And element and the start input of the recorder, the stepper motor and the stepper motor control module, the digital control code of which is connected to the registrar control bus and the output bus of the stepper motor control module with the input bus of the stepper motor.
RU2019133751A 2019-10-22 2019-10-22 Automated bench for monitoring of circular potentiometers RU2725887C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019133751A RU2725887C1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 Automated bench for monitoring of circular potentiometers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019133751A RU2725887C1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 Automated bench for monitoring of circular potentiometers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725887C1 true RU2725887C1 (en) 2020-07-07

Family

ID=71510499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019133751A RU2725887C1 (en) 2019-10-22 2019-10-22 Automated bench for monitoring of circular potentiometers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725887C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1320774A1 (en) * 1984-04-18 1987-06-30 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Potentiometer checking device
SU1638667A1 (en) * 1989-01-03 1991-03-30 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Device for checking potentiometer
RU2012146748A (en) * 2012-11-01 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS
CN206863146U (en) * 2017-07-07 2018-01-09 安徽硖石智能装备科技有限公司 A kind of portable secured earth leakage protective device on-line measuring device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1320774A1 (en) * 1984-04-18 1987-06-30 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Potentiometer checking device
SU1638667A1 (en) * 1989-01-03 1991-03-30 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева Device for checking potentiometer
RU2012146748A (en) * 2012-11-01 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" AUTOMATED STAND FOR CONTROL OF OUTPUT CHARACTERISTICS OF SPIRAL SPRINGS
CN206863146U (en) * 2017-07-07 2018-01-09 安徽硖石智能装备科技有限公司 A kind of portable secured earth leakage protective device on-line measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106533308B (en) Permanent magnet synchronous motor angle detecting method and device
FR2385101A1 (en) ALTERNATIVE CURRENT ELECTRICAL ENERGY MEASUREMENT SYSTEM BY DIGITAL DATA PROCESSING AND CALCULATION
CN111197954B (en) Absolute position measuring method and device of machine, storage medium and machine
CN103439684A (en) System and method for detecting true shape electric energy metering errors of electric car battery charger/charging post
US20180188282A1 (en) Method and device for measuring speed of permanent magnet synchronous motor
CN103698701A (en) Automatic comprehensive test system and automatic comprehensive test method of stepper motor
RU2725887C1 (en) Automated bench for monitoring of circular potentiometers
CN106053952B (en) System and method for accurately measuring inductance curve of switched reluctance motor
CN202033458U (en) Device for detecting motor electromechanical time constant
RU199300U1 (en) CIRCULAR POTENTIOMETER CONTROL DEVICE
CN203396944U (en) True-shape electric energy measurement error detecting system for electric automobile charger or pile
CN111038514B (en) Vehicle speed control method and related device
CN109782013A (en) Motor speed measuring method, apparatus, readable storage medium storing program for executing and electrical equipment
CN202634348U (en) Motor and current sampling circuit thereof
CN104931155A (en) Temperature transmitter automatic inspection device and method
CN205490286U (en) Servo driver
Dharmawan et al. Timing management for acquisitions of AC voltage and current signals using an AVR microcontroller based system
CN109962648B (en) Motor zero position detection method and system
RU2310984C1 (en) Transformer of shaft rotation angle to code
CN210051289U (en) Electromagnetic displacement measuring circuit
CN104444671A (en) Elevator speed measurement method and system and elevator low-speed starting control method
US3962691A (en) Device for the transmission over a distance of indications in particular of a meter
CN1239912C (en) Electric power optical voltage sensor signal reconfiguration and outputting module
CN113495054B (en) OCT (optical coherence tomography) guide wire transmission synchronism detection method, device and system
Pregelj et al. Check for