SU1185085A1 - Quadrant - Google Patents

Quadrant Download PDF

Info

Publication number
SU1185085A1
SU1185085A1 SU833552038A SU3552038A SU1185085A1 SU 1185085 A1 SU1185085 A1 SU 1185085A1 SU 833552038 A SU833552038 A SU 833552038A SU 3552038 A SU3552038 A SU 3552038A SU 1185085 A1 SU1185085 A1 SU 1185085A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
reversing
gearbox
Prior art date
Application number
SU833552038A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Должиков
Original Assignee
Dolzhikov Vladimir A
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 Dolzhikov Vladimir A filed Critical Dolzhikov Vladimir A
Priority to SU833552038A priority Critical patent/SU1185085A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1185085A1 publication Critical patent/SU1185085A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

КВАДРАНТ, содержащий основание , cBJTsaHHbie с ним корпус и горизонтирующий блок, выполненный в виде электролитического уровн , укрепленного на оси редуктора, св занного с валом реверсивного шагового двигател , мостовой измерительной схемы, вход которой св зан с выхо .дом электролитического уровн , генератора импульсов, реверсивного счет-И 7 ,::- ,. -л чика и цифрового индикатора, о тличающийс  тем, что, с целью повьппени  быстродействи  устройства за счет исключени  приведени  электролитического уровн  к плоскости горизонта перед началом измерени , в него введены датчик положени  вала редуктора и электронньй делитель, причем выходы датчика положени  вала редуктора св заны с первйм и вторым входами реверсивного счетчика и входами генератора импульсов, выход которого св зан С входом шагового двигател  и через с электронный делитель с четвертым входом реверсивного счетчика, а (Л выход мостовой измерительной схемы с св зан с третьим входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом цифрового индикатора;The KVADRANT contains a base, cBJTsaHHbie with it a casing and a leveling unit made in the form of an electrolytic level, mounted on the axis of the gearbox connected to the shaft of a reversing stepper motor, a bridge measuring circuit, whose input is connected to the output of the electrolytic level, a pulse generator, reversing score-I 7, :: -,. a latch and a digital indicator that differs from the fact that, in order to increase the speed of the device by eliminating bringing the electrolytic level to the horizon plane, before starting the measurement, a gear shaft position sensor and an electronic divider are inserted into it, and the gear shaft position sensor outputs are connected with the first and second inputs of the reversible counter and the inputs of the pulse generator, the output of which is connected With the input of the stepping motor and through with the electronic divider with the fourth input of the reversing counter, a (L, the output of the bridge measuring circuit is connected to the third input of the reversible counter, the output of which is connected to the input of the digital indicator;

Description

X)X)

: l

X)X)

: l

Изобретение относитс  к измерительной технике и геодезии и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства, гдт требуетс  определить угловое положение объекта относительно плоскости горизонтаThe invention relates to a measuring technique and geodesy and can be used in various sectors of the national economy, where it is required to determine the angular position of the object relative to the plane of the horizon.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства за счет исключени  приведени  электролитического уровн  к плоскости горизонта перед началом измерени .The purpose of the invention is to increase the speed of the device by eliminating the reduction of the electrolytic level to the horizon plane before starting the measurement.

На фиг. 1 приведена функциональна  блок-схема предлагаемого устройства , на фиг. 2 - схема взаимного расположени  приемников, источников , датчика положени  и электролитического уровн  в крайних положени х I и 1I вала редуктора 4, на фиг. 3 - схема, по сн юща  принцип, измерени  угла предлагаемым устройством .FIG. 1 is a functional block diagram of the proposed device; FIG. 2 is a diagram of the mutual arrangement of receivers, sources, a position sensor and an electrolytic level in the extreme positions I and 1I of the shaft of the gearbox 4; FIG. 3 is a diagram illustrating the angle measurement by the proposed device.

Квадрант содержит (фиг. 1) основание 1, жестко соединенньй с ним корпус 2, в котором установлены: реверсивный шаговый двигатель 3, вращение вала которого черед редуктор 4 передаетс  электролитическому уровню 5, датчик положени  вала редуктора 4, выполненный, например, по крайней мере из двух оптронных пар, излучатели 6 и 7, жестко закрепленные на валу редуктора 4 двигател  3 с томощью диска 8, и приемники 9 и 10, жестко закрепленные на корпусе 2, выходы которых электрически соединены с генератором 1.1 импульсов и реверсивным счетчиком 12, а выход генератора 11 импульсов соединен с входом шагового двигател  3 и через электронный делите;ть 13 - с четвертым входом реверсивного счетчика 12. Выход электрического уровн  5 через мостовую измерительную схему 14 соединен с третьим входом реверсивно-. го счетчика 12, Выход последнего соединен с входом цифрового индикатора 15. IThe quadrant contains (Fig. 1) base 1, a body 2 rigidly connected to it, in which are installed: a reversing stepper motor 3, the rotation of which shaft and gear 4 is transmitted to electrolytic level 5, the sensor of shaft position of gear 4, made, for example, at least of two optocoupler pairs, emitters 6 and 7, rigidly mounted on the shaft of the gearbox 4 of the engine 3 with disk capacity 8, and receivers 9 and 10, rigidly mounted on the housing 2, the outputs of which are electrically connected to the generator 1.1 pulses and reversible counter 12, and the output gene pulsator 11 is connected to the input of the stepper motor 3 and through the electronic divide; 13 to the fourth input of the reversing counter 12. The output of the electrical level 5 through the bridge measuring circuit 14 is connected to the third input reversing-. th counter 12, the output of the latter is connected to the input of the digital indicator 15. I

Квадрант работает следуюш 1МQuadrant works following 1M

образом.in a way.

Датчик положени  способен зафиксировать два положени  вала редуктора , св занного с валом шагового двигател . Достижение валом редуктора .пюбого из этих положений сопро ожл,аетс  по влением сигнала на выходе приемника 9 и 10 в моментThe position sensor is capable of detecting two positions of the shaft of the gearbox associated with the shaft of the stepping motor. The achievement of a shaft by a gearbox. Each of these positions is accompanied by the appearance of a signal at the output of receiver 9 and 10 at the time of

образовани  соответствуюгцей оптронной пары (приемник 9 - излучатель 6 или приемник 10 - излучатель 7, (фиг. 2а, 8) . Приемники 9 и 10 (фиг. 1) жестко закреплены на корпусе 2, а излучатели 6 и 7 - на диске 8, установленном на валу редуктора 4 таким образом, что в тот момент, когда вал редуктора 4 находитс  в положении, изображенном на фиг. 2q , электролитический уровень 5, жестко укрепленный на оси редуктора 4, оказываетс  повернутым относительно плоскости горизонта на угол , а когда вал редуктора 4 находитс  в положении, изображенном на фиг. 28 , электролитический уровень 5 оказываетс  повернутым относительно плоскости горизонта на угол + «;.formation of the corresponding optocoupler pair (receiver 9 - emitter 6 or receiver 10 - emitter 7, (Fig. 2a, 8). Receivers 9 and 10 (Fig. 1) are rigidly fixed on the housing 2, and emitters 6 and 7 - on the disk 8, mounted on the shaft of the gearbox 4 in such a way that while the shaft of the gearbox 4 is in the position shown in Fig. 2q, the electrolytic level 5 rigidly fixed on the axis of the gearbox 4 is rotated relative to the plane of the horizon by an angle, and when the gearbox shaft 4 is in the position shown in Fig. 28, electrolytic Sky level 5 is rotated relative to the plane of the horizon by an angle + ";.

Когда вал находитс  в положении i, на выходе приемника 9 (фиг. 1 и 2а) по вл етс  сигнал, заставл ющий двигатьс  вал шагового двигател  3, а вместе с ним и вал редуктора 4. в положение i 1. Когда вал редуктора 4 достигает положени  1I, по вл етс , сигнал на выходе приемника 10 (фиг. 1 и 2 В ), заставл ющий двигатьс  вал двигател  3 вWhen the shaft is in position i, a signal appears at the output of receiver 9 (Figs. 1 and 2a), causing the shaft of the stepper motor 3 to move, and with it the gearbox shaft 4. to the i position 1. When the gearbox shaft 4 reaches position 1I, a signal appears at the output of receiver 10 (FIGS. 1 and 2 V), causing the motor shaft 3 to move

положение i. Далее процесс повтор етс . Таким образом, электролитический уровень совершает колебани  около плоскости горизонта с амплитудойposition i. The process then repeats. Thus, the electrolytic level oscillates around the horizon with an amplitude of

od- И- k ,,od- and- k ,,

где 11 - число импульсов, вызывающих поворот шагового двигател ;where 11 is the number of pulses causing rotation of the stepper motor;

посто нный коэффициент, который определ ют как частное от делени  шага двигател  3 на коэффициент редукции редуктора 4 и  a constant coefficient, which is defined as the quotient of dividing the pitch of the engine 3 by the reduction ratio of the gear 4 and

который может быть выбранwhich can be selected

равным, например, одной минуте.equal, for example, to one minute.

В момент прохождени  плоскости горизонта электролитический уровень 5 выдает сигнал Горизонт, который через измерительный мост 14 поступает на третий вход реверсивного . счетчика. На первый и второй вход реверсивного счетчика поступают сигналы с выхода приемников 9 и 10 датчика положени  оси редуктора 4, а на четвертмй вход - импульсы с выхода генератора 11 импульсов черезAt the moment of passing the horizon plane, the electrolytic level 5 produces a signal Horizon, which through the measuring bridge 14 enters the third reversing input. counter. The first and second inputs of the reversing counter receive signals from the output of receivers 9 and 10 of the sensor position of the axis of the gearbox 4, and to the fourth input - pulses from the output of the generator 11 pulses through

3 3

электронный делитель 13. Таким образом, исло импульсов, проход щих на шаговый двигатель и вызывающих поворот его вала на любой момент времени, в два раза больше, чем число импульсов поступивших на четвертый вход реверсивного счетчика 12. Сигналы по первым трем входам реверсивного счетчика 12 управл ют счетом импульсов, поступающих по четвертому входу.electronic divider 13. Thus, the number of pulses passing through a stepping motor and causing its shaft to turn at any time is twice as large as the number of pulses received at the fourth input of the reversing counter 12. Signals at the first three inputs of the reversing counter 12 by counting pulses from the fourth input.

Пусть датчик квадранта (основание с укрепленными на нем шаговым двигателем, редуктором, электролитическим уровнем, датчиком положени ) установлен на объекте, угол наклона которого к плоскости горизонта необходимо измерить. Перед началом измерени  счетчик сбрасываетс  в нуль.Let the quadrant sensor (base with stepper motor mounted on it, gearbox, electrolytic level, position sensor) installed on the object, the angle of inclination of which to the horizon plane must be measured. Before starting the measurement, the counter is reset to zero.

Рассматриваютс  два случа . Объект находитс  в плоскости горизонта . В тот момент, когда электролитический уровень находитс  в положении 1. (фиг. 2q), с выхода приемника 9 на первьй вход ревер-. сивного счетчика 12 (фиг. 1) поступает сигнал Разрешение пр мого счета, а на соответствующий вход генератора 11 сигнал вращени  двигател  в сторону положени  II. В тот момент, когда электролитический уровень 5 проходит плоскость горизонта с него через измерительный мост 14 на третий вход реверсивного счетчика 12 поступает сигнал, останавливающий счет. Это происходит в тот момент, когда электролитический уровень 5 поворачиваетс  на уголTwo cases are considered. The object is in the plane of the horizon. At that moment, when the electrolytic level is in position 1. (Fig. 2q), from the output of the receiver 9 to the first input rever-. Sive counter 12 (Fig. 1) receives the signal for direct counting, and the signal for engine rotation towards position II is sent to the corresponding generator input 11. At that moment, when the electrolytic level 5 passes the horizon plane from it through the measuring bridge 14 to the third input of the reversing counter 12 a signal is received, stopping the counting. This occurs at the moment when the electrolytic level 5 is turned through an angle

«4Ajf,"4Ajf,

угол , характеризующий крайнее положение вала редуктора;the angle characterizing the extreme position of the shaft of the gearbox;

- приращение, вызванное запаздыванием электролитического уровн  вследствие конечного значени  его посто нной времени. этом в счетчике накопитс  тво импульсов, численно раведуктора , продолжа  врав сторону положени  11, в не;- increment caused by the delay of the electrolytic level due to the finite value of its constant time. this, in the counter, is the accumulation of pulses, the numerically reconstructor, continuing in the direction of position 11, but not;

5085.45085.4

который момент времени достигает его (фиг. 2J), и с рыхода приемника 9 (фиг. 1) на второй вход реверсивного счетчика 12 поступает 5 сигнал Запуск обратного счета, а на соответствующий вход генератора импульсов сигнал, вызывающий движение вала шагового двигател  в сторону положени  1. В момент переfO сечени  электролитическим уровнем плоскости горизонта на третьем входе реверсивного счетчика вновь по вл етс  сигнал Останов счета, и результат накопленный в счетчикеwhich moment of time reaches it (Fig. 2J), and from the receiver receiver 9 (Fig. 1), the second input of the reversing counter 12 receives the 5 signal Run the reverse count, and the corresponding input of the pulse generator generates a signal that causes the shaft of the stepper motor to move to the side 1. At the moment when the cross section was reflored by the electrolytic level of the horizon plane, the Counter stop signal appears again at the third input of the reversible counter, and the result is accumulated in the counter

15 поступает на цифровой индикатор. При этом из положени  I1 и до плоскости Горизонта электролитический уровень 5 поворачиваетс  на угол 0 4 А у, а в счетчике накапливаетс 15 enters the digital indicator. At the same time, from the position I1 and to the horizon plane, the electrolytic level 5 is rotated by an angle of 0 4 A y, and in the counter accumulates

0 результат0 result

oi+ьУ oi + y

(2)(2)

гОgo

что соответствует нулевому отклонению объекта относительно плоскости горизонта.which corresponds to the zero deviation of the object relative to the plane of the horizon.

Пусть объект наклонен относитель ,но плоскости горизонта на угол f , тогда элементы датчика, установленного на объекте в положении 1, располагаютс  относительно плоскости горизонта так, как показано на фиг. 3. Поэтому в течение движени  из положени  1 в плоскость горизонта электролитический уровень поворачиваетс  на угол od + /3 + Л У (фиг. 3), а в счетчике накапливаетс  результатLet the object be tilted relative to, but the plane of the horizon is at an angle f, then the elements of the sensor mounted on the object in position 1 are located relative to the plane of the horizon as shown in FIG. 3. Therefore, during the movement from position 1 to the horizon, the electrolytic level is turned by the angle od + / 3 + Л У (Fig. 3), and the result is accumulated in the counter

4040

(3)(3)

В течение обратного движени  из положени  I I в плоскость горг-зонта электролитический уровень 5 поворачиваетс  на угол (Х-/3 + А у (фиг. 3) а в счетчике накапливаетс  результат , численно равныйDuring the reverse movement from position I I to the plane of the gorgonetstep, the electrolytic level 5 is rotated by an angle (X- / 3 + Ay (Fig. 3), and a result is accumulated in the counter, numerically equal to

ot ьУ об 2 2 2 2 2 2  ot s about 2 2 2 2 2 2

(4) 22Р(4) 22Р

что соответствует наклону объекта относительно плоскости горизонта на угол S .which corresponds to the slope of the object relative to the plane of the horizon at an angle S.

Из указанного видно, что нет необходимости перед началом измерени  производить прив зку уровн  кIt can be seen from this that it is not necessary to tie the level to

плоскости горизонта при помощи стадартных измерительных приборов, нет такой необходимости при перерывах питани  в процессе измерени  или сбо х, так как, работа  циклически , устройство посто нно подтверждает измер емый угол в каждом цикле колебани  уровн  5. Устранение проблемы приведени  электролитического уровн  в плоскость горизонта позвол ет повысить скорость вращени  (частоту поступаю-the horizon using standard measuring devices, there is no need for power interruptions during the measurement process or failure, since the operation is cyclical, the device constantly confirms the measured angle in each cycle of the level fluctuations. 5. Solving the problem of bringing the electrolytic level to the plane of the horizon allows does not increase the speed of rotation (the frequency of

щих на шаговый двигатель импульсов вала редуктора, т.е. ускорить процесс измерений, так как погрешности перерегулировани  4 компенсируютс  в процессе измерени . При введении в датчик положени  дополнительных оптронных пар, фиксирующих положение нала редуктора 4 при различных углах об , можно выбирать оптимальную скорость процесса измерений при различной величине измер емого угла.pulses of the gearbox shaft, driven to the stepping motor, i.e. to speed up the measurement process, since the overshoot error 4 is compensated during the measurement process. When additional pairs of optocouplers are inserted into the position sensor, fixing the position of the gearbox 4 at different angles of rotation, it is possible to choose the optimal speed of the measurement process at different values of the measured angle.

а /refffrtpo VfTftjvec ffuu t/fj&Sef ba / refffrtpo VfTftjvec ffuu t / fj & Sef b

пл. sopc/sff ffCfsquare sopc / sff ffCf

ЖF

A fM/ryfjo t/frruf/ec Lfu урове г /7Л. горизонтаA fM / ryfjo t / frruf / ec Lfu level g / 7L. horizon

. 2 у f7J1. Sffpt/SOf rrrcf. 2 for f7J1. Sffpt / SOf rrrcf

Фс/е. 3 JлfнmpoJ7U/r7t/tfecf uU уровень 7 VFS / e. 3 JlfnmpoJ7U / r7t / tfecf uU level 7 V

Claims (1)

КВАДРАНТ, содержащий основание, связанные с ним корпус и горизонтирующий блок, выполненный в виде электролитического уровня, укрепленного на оси редуктора, связанного с валом реверсивного шагового двигателя, мостовой измерительной схемы, вход которой связан с выходом электролитического уровня, генератора импульсов, реверсивного счет чика и цифрового индикатора, о тличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет исключения приведения электролитического уровня к плоскости горизонта перед началом измерения, в него введены датчик положения вала редуктора и электронный делитель, причем выходы датчика положения вала редуктора связаны с первйм и вторым входами реверсивного счетчика и входами генератора импульсов, выход которого связан с входом шагового двигателя и через электронный делитель с четвертым входом реверсивного счетчика, а выход мостовой измерительной схемы связан с третьим входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом цифрового индикатора;A quadrant containing a base, a housing associated with it, and a leveling block made in the form of an electrolytic level mounted on the axis of the gearbox connected to the shaft of a reversing stepper motor, a bridge measuring circuit whose input is connected to the output of the electrolytic level, a pulse generator, a reversing counter, and digital indicator, characterized in that, in order to increase the speed of the device by eliminating the reduction of the electrolyte level to the horizon plane before the start of measurement, not the gearbox shaft position sensor and an electronic divider were introduced, the outputs of the gearbox shaft position sensor being connected to the first and second inputs of the reversible counter and the inputs of the pulse generator, the output of which is connected to the input of the stepper motor and through the electronic divider with the fourth input of the reversible counter, and the bridge measurement output the circuit is connected to the third input of the reversible counter, the output of which is connected to the input of a digital indicator;
SU833552038A 1983-02-04 1983-02-04 Quadrant SU1185085A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833552038A SU1185085A1 (en) 1983-02-04 1983-02-04 Quadrant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833552038A SU1185085A1 (en) 1983-02-04 1983-02-04 Quadrant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1185085A1 true SU1185085A1 (en) 1985-10-15

Family

ID=21049545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833552038A SU1185085A1 (en) 1983-02-04 1983-02-04 Quadrant

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1185085A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942668A (en) * 1988-05-11 1990-07-24 Zircon International, Inc. Digital inclinometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 972212, кл. G 01 С 9/00, 1982. Авторское свидетельство СССР № 927023, кл. С 01 С 9/06, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942668A (en) * 1988-05-11 1990-07-24 Zircon International, Inc. Digital inclinometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1185085A1 (en) Quadrant
US4394618A (en) Digital tracking phase meter
SU1219982A1 (en) Digital averaging phase meter
SU1497580A1 (en) Tachometric converter
SU1478823A1 (en) Device for measuring angular velocity
SU1241486A1 (en) Digital asynchronous regenerator of discrete signals
SU1647892A1 (en) Automatic frequency control device
SU927023A1 (en) Quadrant
SU1693385A1 (en) Device for measuring object angle of rotation
SU1007054A1 (en) Code-to-time interval converter
SU574605A1 (en) Device for measuring the kinematic error of toothed gearing
SU1109783A1 (en) Device for determining error of shaft turn angle encoder
SU1463607A1 (en) Device for measuring parameters of code signal of automatic locomotive signalling system
SU430418A1 (en) METHOD OF MEASURING CORRECTNESS OF ANGLE CONVERTER - CODE
SU1087851A1 (en) Moisture method
SU734774A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1308915A1 (en) Meter of signal frequency deviation
SU775700A1 (en) Wind direction measuring device
SU945822A1 (en) Device for sinchronous machine interior angle measuring and registering
SU594464A1 (en) Digital phase meter
SU963698A1 (en) Apparatus for monitoring cutting tool
SU737835A2 (en) Digital meter of rotational speed
SU824259A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU851441A1 (en) Converter of shaft angular position to code
JPS57131014A (en) Detecting circuit for incremental value type rotary encoder revolution amount