SU1044955A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ,, содержащее преобразов тель перемещений, генератор, низко частотный выход которого подключен , к преобразователю перемещений, блок обработки сигналов, индикатор и блок управлени , отличающеес  тем, что, с целью повыш ни  точности за счет повьииени  линейности , генератор выполнен с дополнительным высокочастотным выходом , в блок обработки сигналов вве дены последовательно соединенные счетчик, вход которого соединен с высокочастотным выходом генератора регистр пам ти и дешифратор и подключенные -к выходу преобразовател  перемещений последовательно соединенные ключи, интегратор и нулЬ орган, блок управлени  состоит из узла управлени  ключами, подключенного к низкочастотному выходу генератора и выходу нуль-органа, формировател  тактов, сигнал с которого подаетс  на узел управлени  ключами, а на вход поступает выходной сигнал счетчика, и формировател  импульса переноса и импульса знака, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход - к регистру пам ти, введен блок разрешени  начала измерений, состо щий из последовательно соединенных усилител -формировател , вход которого подключен к низкочастотному выходу генератора, элемента И, триггера , формировател  импульса сброса счетчика и начала первого такта, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход соединен со счетчиком и формирователем тактов, и ограничител -формировател , выход которого подключен к вводам элемента И и триггера.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных перемещений при помощи индуктивных и других датчиков.

Известно устройство дл  измерени  перемещений, содержащее преобразователь перемещений, блок обработки сигналов, индикатор 1 .

Недостаток данного устройства состоит в низкой точности измерений

из-за вли ни  сетевой помехи. I

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл .измерени  перемещений , содержащее преобразователь перемещений, генератор низкочастотный выход KOTojjoro подключен к преобразователю перемещений, блок обработки сигналов, индикатор и блок управлени .

Блок обработки сигналов состоит из последовательно соединенных фазочувствительного детектора и усилител  посто нного тока, а блок управлени . - из формировател  эталонного сигнала и регул тора коэффициента усилени  усилител  2 .

Недостатком известного усуройства  вл етс  низка  точность измерений из.-за проникновени  в измерительный канал как сетевой помехи, так и помехи от напр жени  питани  преобразовател  перемещений.

Цель изобретени  - повышение точности за счет повышени  линейности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  перемещений, содержащем преобразователь Перемещений, генератор, низкочастотный выход которого подключен к преобразователю перемещений блок обработки, сигндлов, индикатор и блок управлени ; генератор выполнен с дополнительным высокочастотным выходом, в блок обработки сигналов введены последовательно соединенные счетчик, вход которого соеинен с высокочастотным выходом генератора, регистр пам ти и дешифратор и подключенные к выходу преобразовател  перемещений последовательно соединенные ключи, интегратор и нуль-орган, блок управлени  состоит из узла управлени  ключами , подключенного к низкочастотному выходу генератора и выходу нульргана , формировател  тактов, сигнал с которого подаетс  на уаел упт авлени  ключами, а на вход поступает выходной сигнал счетчика,и формировател  импульса переноса и импульса знака, вход которого подключен к выоду нуль-органа, а выход - -к регисту пам ти. Введен блок разрешени  ачала измерений, состо щий из поседовательно соединенных усилител ормировател , вход которого подключен к низкочастотному выходу генератора, элемента И, триггера, формировател  импульса сброса счетчика И начала первого , вход которого подключен к выходу нульоргана , а выход соединен со счетчиком и формирователем тактов, и ограничител -формировател , выход которого подключен к входам элемента И и триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на -фкг,- 2 и 3 - блок-схема генератора на фиг. 4 - временные диаграммы работы узлов устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит преобразователь 1 перемещений, сое то щий из дифференциального индуктивного датчика 2 и блока 3 вычитани , генератор 4, блок 5 обработки сигналов, состо щий из опорн го источника б, ключей 7, интегратора 8, нуль-органа б, счетчика 10 регистра 11 пам ти и дешифратора 12, индикатор 13,. блок 14 управлени , состо щий из узла 15 управлени  ключами, формировател  16 тактов и формировател  17 импульса переноса и импульса знака, и блок 18 разрешени  начала измерений, состо щий из усилител -ограничител  19, ограничител -формировател  20, элемента И 21, триггера 22 и формировател  23 импульса сброса счетчика и начала первого такта.

Генератор 4 состоит или (фиг. 2 из низкочастотного генератора 24 синусоидальных сигналов, умножител  25 частоты и усилител -ограничител  26, или (фиг. 3) из высокочастотного генератора 27, делител  28 частоты и фильтра 29 низкой частоты .

Устройство работает следующим образом.

Шток индуктивного датчика 2 непрерывно следит за изменением размера измер емой детали 30. Период нар жени  питани  (низкочастотный выход генератора 4) преобразовател 1 перемещений выбирают кратным номинсшьному периоду напр жени  общей питающей сети.

С пр мого и инверсного выходов преобразовател  1 перемещений на вход блока 5 обработки сигналов подаютс  напр жени  (фиг. 4а), равные по абсолютной величине разности падений напр жени  на двух обмотках индуктивного датчика 2 и противоположные по знаку. Одновременно на вход блока 5 обработки сигналов проникает помеха от общей питающей сети, пропорциональна  напр жению этой сети (фиг.46).

, Работа блока 5 обработки сигналов проходит в два такта. В первом такте при положительном напр жеНИИ на низкочастотном выходе генератора 4 сПОМОЩЬЮ узла 15 управлени  ключами открываетс  ключ 7, вхо которого соединен с пр мым выходом преобразовател  1 перемещений, а при отрицательном напр жении на низкочастотном выходе генератора 4 ключ 7, вход которого соединен с инверсным выходом преобразовател  1 перемещений. С выхода ключа 7, таким образом, на вход интегратора 8 поступает двухполупериодное выпр мленное напр жение (фиг. 4в).

Интегрирование производитс  за врем , кратное номинальной длительности периода напр жени  общей питающей сети. Причем на выходе интегратора 8 снимаемое ,напр жение пр мо пропорционально измер емому перемещению только в случае равенства нулю начального сдвига по фазе выходного напр жени  преобразовател  1 перемещений относительно момента начала измерений. Блок 18 разрешени  начала измерений подает команду на начало интегрировани  после смены знака напр жени  общей питающей сети в момент смены . знака напр жени  с низкочастотного выхода генератора 4. Дл  этого синусоидальное напр жение общей питающей сети преобразуетс  ограничителем-формирователем 20 в пр моугольные импульсы (фиг. 4г), которые подаютс  на элемент И 21, на другой вход которого подаетс  сформированное усилителем-ограничителем 19 напр жение с низкочастотного выхода генератора 4 (фиг. 4д). Сигнал с выхода элемента И 21 (фиг. 4е) поступает на триггер 22 и на выходе формировател  23 импульса сброса счетчика и начс1ла первого такта формируетс  импульс (фиг. 4ж}, поступающий на сбрасывающий вход счетчика 10. К этому времени на вход формировател  23 поступает импульс с выхода нуль-органа 9, означающий конец предыдущего измерени . Счетный вход счетчика 10 посто нно дополнен импульсами (фиг. 4з), поступающими с высокочастотного выхода генератора 4. При сбросе (обнулении ) счетчика 10 после поступлени  импульса с блока 18 разрешени  начала измерений сосчетчика 10 на формирователь 16 тактов поступает импульс, позвол ющий сформировать на выходе последнего сигнал начала первого такта.

После заполнени  счетчика 10 за период, равный времени интегрировани , происходит повторное обнуление счетчика 10 и с выходы формировател  16 тактов подаетс  сигнал начала второго такта.

В зав 1симости от пол рности напр жени  на выходе нуль-органа 9 в первом такте, котора  определ етс  знаком напр жени  на выходе

с интегратора 8 (а следовательно, знаком измер емого перемещени ), с помощью узла 15 управлени  ключами закрываютс  ключи 7, подающие напр жение с выхода преобразовател  1 перемещений, и открыва- етс  один из ключей 7, на вход которого от опорного источника 6 подаетс  посто нное опорное напр жение . Знак опорного напр жени  определ етс  из услови , что при интегрировании этого напр жени  абсолютное значение напр жени  на выходе интегратора8 уменьшалось бы до нулевого уровн  после чего срабатывает нуль-орган 9, подающий импульс на формирователь 23, сигнализирующий об окончании вторюго такта . В момент срабатывани  нуль-органа 9 с его выхода сигнал поступав на узел 15 управлени  ключами, который закрывает ключ, св занный с опорным источникм 6, и на формирователь 17 импульса переноса и импульса знака, открывающий вход регистра 11 пам ти, где производитс  запись результата счетчика 10. С помощью дешифратора 12 и индикатора 13 производитс  отсчет показаний. Знак индикатора 13 устанавливаетс  формирователем 17 импульса переноса и импульса знака в соответствии с пол рностью напр жени  на выходе нуль-органа 9 в первом такте.

Предлагаемое устройство дает возможность увеличить быстродействие измерений и повысить их точность за счет соответствующего выбора параметров работы устройстваФиг . 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ_г содержащее преобразователь перемещений, генератор, низкочастотный. выход которого подключен к преобразователю перемещений, блок обработки сигналов, индикатор и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет повьииения линейности, генератор выполнен с дополнительным высокочастотным выходом, в блок обработки сигналов введены последовательно соединенные счетчик, вход которого соединен с ' высокочастотным выходом генератора, регистр памяти и дешифратор и подключенные к выходу преобразователя перемещений последовательно соединенные ключи, интегратор и нуль* орган, блок управления состоит из узла управления ключами, подключенного к низкочастотному выходу генератора и выходу нуль-органа, формирователя тактов, сигнал с которого подается на узел управления ключами, а на вход поступает выходной сигнал счетчика, и формирователя импульса переноса и импульса знака, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход - к регистру памяти, введен блок разрешения начала измерений, состоящий из последовательно соединенных усилителя-формирователя, вход которого подключен к низкочастотному выходу генератора, элемента И, триггера, формирователя импульса сброса счетчика и начала первого такта, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход соединен со счетчиком и формирователем тактов, и ограничителя-формирователя, выход которого подключен к вводам' элемента И и триггера.

   SU ...,1044955