СО .4 1 . 1 Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл высокоточного измерени углов поворота. Цель изобретени - повышение точности и надежности устройства. На фиг. I приведена структурна схема устройства дл измерени угла поворота.валаj на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу . Устройство содержит корпус 1, модул тор 2, привод 3, имйульсные датчики 4-8, шкалу 9 в виде штрихового растра, поворотную втулку 10, вал 11, шкалу I2 в виде п-штрихового растра , шкалу 13 в виде Z-штрихового растра, штрих 14, соответствующий на чальному отсчету шкап 12 и 13, амплйтудный дискриминатор 15, коммутатор 16, блок 17 измерени временного интервала, блок 18 усреднени , блок 19 вьтислени , регистратор 20, йпрк 21 синхронизации и диск 22. Устройство работает следующим образом . Подают питание на привод 3 и привод т модул тор 2 во вращение с посто нной скоростью. Штрихи шкал 12 и13 возбуждают импульсы тока на выходе импульсных датчиков 4-7. Импулв сы от всех птрихов шкал 12 и 13 да исключением тех, которые возбуждены маркированным штрихом 4, одинаковы по своим параметрам. Такие импульсы отличаютс от остальных, например, по амплитуде. За один оборот модул тора 2 возникают четыре маркированных импульса , соответствующие штриху 14: два с датчиков 4 и 5, и два с датчиков 6 и 7. На фиг. 2 приведены диаграммы им пульсов, поступающих с датчиков 4-7 соответственно. На временных диаграммах обозначены: Т - период оборота модул тора 2 t ,, tpj)- временной интервал между двум соседними импульсами, посту , пающими с одного из датчиков 5-7; t,t2,... ,t(t ,tj,...,t.,) - временные интервалы между импульсами, поочередно поступающими с неподвижного датчика 4 (б) и подвижного датчика 5 (7); Т - временной интервал между двум маркированными импульсами , соответствующий действительному измер емому углу о(; - маркированный импульс. 0 Так как измерительные оси неподвижных (и св занных с валом)датчиков 4-7 согласованы между собой, то временной интервал Т , возбуждаемый маркированным штрихом, - один и тот же при измерений по шкалам 12 и 13. Основным режимом работы принимают измерение угла поворота в.ала с помощью шкалы 12 и сопр женных с ней датчиков 4 и 5. В этом случае импуль- сы с датчиков -4 и 5 поступают на вход коммутатора 16, который подключен к амплитудному дискриминатору 15. Последний выдает на блок 17 измерени два потока импульсов: первый содержит все импульсы без исключени , а второй только маркированные импульсы. Блок I7 производит измерение временных интервалов между двум соседними импульсами, поочередно поступающими с датчиков 4 и 5, а также определение числа m путем подсчета числа импульсов, поступающих с одного из датчиков (4 или 5) на интервале времени между двум последовательными маркированными импульсами (на фиг. 2а, б эти счетные импульсы пронумерованы ) . Блок 18 усреднени выполн ет операцию по формуле: t. 1 Ки) П.и выдает результат на блок 19 вычислени , на второй вход которого поступает сигнал, соответствующий значению т. В блоке 19 результат измерени (искомый уголо ) определ етс по формуле о( 0/, :m+Kt. ,, Oth) l(n) rnedyf j- угол,соответствующий величине периода шкалы 12 360° . -о(ьГ п - число углов сз/ -oW Уклады . вающихс в измер емом угле ct ; -среднее арифметическое из п .последовательных временных интервалов t. между импульсами, поочередно поступающими .с датчиков 4 и 5; -коэффициент преобразовани ед. угла/ед. времени. Результат измерени отображаетс регистратором 20. 3 в случае, ко1да измер емый угол попадает в окрестность значений, кратных величине периода шкалы 12, и возникает опасность сбо , штрих на шкале 9 занимает такое положени при котором срабатывает датчик 8 и выдает сигнал тревоги на блок 21. Поскольку каждый из штрихов шкалы намного шире штрихов шкалы 12 и ра положен симметрично относительно своего нулевого положени , то и уг лова зона срабатьюани датчика 8 симметрична относительно критичных значений измер емого угла О, о. , 2Ы,,,., (n-Dd. Блок 21 , содвржаШ1ИЙ триггер и усилитель его выходного сигнала, срабатывает и выдает команду на ком мутатор 16, блок 18 и блок 19. Коммутатор 16 размыкает св зь датчиков 4 и 5 амплитудным дискрими натором 15 и подключает на его вхо датчики 6 и 7, сопр женные со шкалой13 , Как и в первом режиме, амплитудный дискриминатор 15 формирует два потока импульсов, один из которых содержит все импульсы без исключени , а второй -только маркированные импульсы. Блок 17 выполн ет измерени временных интервалов 1|/)Между двум соседними импульсами, поочередно по ступающими с датчиков 6 и 7, а также определение числа m путем подсче та числа импульсов, поступающих с одного из датчиков 6 и 7 на интерва ле времени между двум последовател ными маркированными импульсами (на фиг. 2в, г эти счетные импульсы пронумерованы). Все указанные временные интервал открьгоаютс импульсами с неподвижно го датчика 4 (б), а закрываютс импульсами с подвижного датчика 5 (7) По команде блока 21 блок 1В усреднени измен ет первоначальную программу и выполн ет операцию по формуле: ..г Величина t. ,.поступает на первый вход блока 19, а значение т, опреде ленное в блоке 17, - на его второй вход. В блоке 19 искомый угол о- определ етс по формуле: ci Ы m+Kt,, ,, ОС7) .(Z) 40 , , - угол, соответствующий величине периода шкалы 13 ( d 2§9l ). 0(2) Z m - число углов , , .укладывающихс в измер емом угле oi ; t. - среднее арифметическое из 7. последовательных временных интервалов t. между . импульсами, поочередно поступаю1Щ1ми с датчиков 6 и 7. Программа работы блока 19 остаетс прежней за исключением того, что по команде с блока 21 посто нный множитель замен етс на посто нный множительо д(2) . Результат вычислени отображаетс регистратором 20. Устройство продолжает работать таким , пока вал 1 1 не покинет , опаснзпо зону вблизи кратных с(„. , значений угла. В этом случае штрих шкалы 9 выходит из рабочей области датчика 8, сигнал на выходе этого датчика пропадает. Блок 21 возвращаетс в исходное положение, при этом командный сигнал, управл ющий работой коммутатора 16, блоков 18 и 19 снимаетс , они приход т в исходное функциональное состо ние с исходной программой работы, рассчитанной на обработку информации с датчиков 4-и 5. Таким образом, при по влении опасности сбо устройство автоматически перестраивает свою работу, включаетс вспомогательный канал измереПоскольку периоды растров шкал 12 и 13 близки между собой, то to(j близко к ), поэтому значени точного отсчета tj существенно отличы от tpj-j В св зи с этим величина, арактеризующа удаление измер мого угла от опасного сбо ми значе о (т.е. A.-Vft.,,,; иг . /.а, б;, при переходе к измереию угла Z-каналом становитс равой AZ t.j(-t.j, (фиг. 2в, г), сущетвенно отличной от д . Это и позво ет при переходе с первого канала змерени на второй получить значеие точного отсчета, заведомо отичное от первого и следовательно, олее удаленное от опасной зоны, то позвол ет надежно исключить сбои работе устройства. 5 Формула изобретени Устройство дл измерени угла по ворота вала, содержащее корпус, внутри которого расположены модул тор с приводом, два импульсных датчика , первый импульсный датчик закреплен на корпусе, а второй импуль сный датчик - на поворотной втулке, соединенной с валом, на модул торе размещена перва шкала, вьшолненна в виде растра линий одной ширины с первым шагом, первый и второй импульсные датчики расположены против первой шкалы, амплитудный дискриминатор , блок вычислени , блок усреднени , регистратор, отличающ е ее тем, что, с целью повышени точности и надежности устройства , в него введены коммутатор, блок измерени временного интервала блок синхронизации, третий, четвертый и п тый импульсные датчики, вто ра шкала, выполненна в виде растра из линий другой ширины с вторым шагом, треть шкала, выполненна в виде растра из линий одной ширины с вторым шагом, диск, на боковой поверхности которого размеш;ена втора шкала, диск расположен на вход0 ном валу, треть шкала расположена на модул торе так, что начала первой и третьей шкал совмещены, причем ширина начальных штрихов первой и третьей шкал больше ширины остальных штрихов этих шкал, третий и п тьй импульсные датчики расположены на корпусе, четвертьш импульсный датчик - на поворотной втулке, третий и четвертый импульсные датчики размещены против третьей шкалы , п тый импульсный датчик размешен против второй шкалы, выходы первого , второго, третьего и четвертого импульсных датчиков соединены с входами коммутатора, выход которого соединен через амплитудный дискриминатор с входом блока измерени временного интервала, первый выход которого соединен с информационным входом блока усреднени , выход которого соединен с первым входом блока вычислени , второй вход которого соединен с -вторым выходом блока измерени временного интервала, а выход - с входом регистратора, выход п того импульсного датчика соединен через блок синхронизации с управл ющими входами коммутатора, блока усреднени и блока вычислени .
(pt/e.Z