SU1330473A2 - Фотоэлектрический виброщуп - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет введени  канала компенсации погрешности. Виброш,уп за счет наличи  второго компаратора 11, второго блока 12 опорного уровн , схемы И 13, генератора 14 импульсов, двоичного счетчика 15 с предварительной установкой, блока 16 предварительной установки, цифро- аналогового преобразовател  17 и управл емого источника 18 тока с их взаимосв з ми , обеспечивает независимость коэффициента преобразовани  от отражающих свойств поверхности объекта измерени , что позвол ет исключить вли ние непроизвольных колебаний руки оператора на точность измерений параметров вибрации. 2 ил. Од оэ о N оо фиг.1

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактных измерений параметров вибрации.

Цель изобретени  - повыгиение точности измерений за счет введени  канала ком- ненсации погрешности.

На фиг. 1 изображена функциональна  схема фотоэлектрического ниброщупа, на- фиг. 2 - сигналы на выходе дифференциатора .

Фотоэлектрический виброщуп содержит источник 1 света, разветвленный (не показан) последовательно соединенные фотоприемник 2, дифференциатор 3, усилитель 4, блок 5 временной селекции и регистратор 6, последовательно соединенные первый блок 7 опорного уровн , первый компаратор 8, второй вход которого соединен с дифференциатором 3, формирователь 9 импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока 5 временной селекции, а также соединенный со вторым выходом первого компаратора 8 индикатор 10 зоны (выполненный в виде индикаторного светодиода на передней панели виброщупа), второй компаратор 11, подключенный первым входом к выходу дифференциатора 3, второй блок 12 опорного уровн , подключенный ко второму входу второго компаратора 11, элемент И 13, первым входом подключенный к выходу второго компартора 11, генератор 14 импульсов, подключенный ко второму входу элемента И 13. двоичный счетчик 15 с предварительной установкой , счетный вход которого подключен к выходу элемента И 13, а установочный - к блоку 16 предварительной установки, последовательно соединенные цифроаналого- вый преобразователь 17 и управл емый источник 18 тока, выход которого подключен к источнику 1 света, а вход цифроаналого- вого преобразовател  17 - к выходу двоичного счетчика 15 с предварительной установкой .

Статическа  характеристика фотоэлектрического виброщупа (фиг. 2) представл ет собой зависимость между рассто нием S до объекта измерени  и посто нным напр жением на выходе дифференциатора 3. При этом коэффициент Ко преобразовани  в точке So одназначно св зан с величиной и,„«.( соотношением

Ко А и™,,.,

где А - коэффициент пропорциональности. Увеличение или уменьшение силы света источника 1 света приводит к пропорциональному изменению Umax и соответственно Ко Увеличение или уменьшение коэффициента отражени  поверхности объекта вызывает также пропорциональное увеличение или уменьшение U«ax и, следовательно. Ко- Таким образом, дл  поддержани  Ко на заданном уровне необходимо измен ть силу света источника 1 света так, чтобы скомпенсировать изменение отражающих свойств поверхности объекта измерени .

0

Фотоэлектрический виброщуп работает следующим образом.

В исходном состо нии разветвленный светопровод располагают таким образом, чтобы

общий торец приемопередающих световодов находилс  на рассто нии Sn Smai от поверхности объекта измерени  (фиг. 2). При этом блок 16 предварительной установки устанавливает на выходе счетчика 15 двоичный код,

Q соответствующий максимально возможному дл  данного преобразовател  выходному напр жению цифроаналогового преобразовател  17, а следовательно, - максимальному светово.му потоку источника 1 света . Световой поток, пройд  по подвод ще5 му пакету световода, отражаетс  от поверхности и, попада  на фотоприемник 2, преобразуетс  в посто нное напр жение U, которое с выхода дифференциатора 3 поступает на первый вход компаратора 11. Дифференциатор 3 предназначен дл  разделени  посто нной составл ющей сигнала с фотоприемника 2, пропорциональной рассто нию от торца светопровод - шей системы до объекта измерени  и переменной состовл ющей, пропорциональной виб5 роперемещению объекта. На второй вход компаратора 11 поступает напр жение LJoii от блока 12 опорного уровн . При этом Uoii Umax,, соответствующее величине коэф- фициентаК преобразовани  (крива  III). Если напр жение с выхода дифференциатора

0 3 меньше, чем L on, то компаратор 11 выра- тывает сигнал логического «О. При этом имиульсы с генератора 14 не поступают на счетный вход счетчика 15. При приближении светопровод ц;ей системы к поверхности объекта измерени  напр жение на пер5 Бом входе компаратора 11 увеличиваетс  и на рассто нии, равном SK (фиг. 2), достигает Uo Umax. При этом компаратор переходит в д,ругое устойчивое состо ние логической «1 и импульсы с генератора 14 чед рез элемент И 13 поступают на счетный вход двоичного счетчика 15. Двоичный счетчик 15 подключен таким образом, что поступающие на его счетный вход импульсы у.мень- шают двоичный код на выходе, т.е. счетчик 15 работает в режиме «обратного счета,

5 У.меньшение двоичного кода на выходе счетчика 15 приводит к уменьшению выходного напр жени  на выходе цифроаналогового преобразовател  17, а следовательно, и светового потока источника света. Уменьшение светового потока вызывает снижение напр же0 ПИЯ на выходе фотоприемника 2, а следовательно , и на первом входе компаратора 11 до тех пор, пока оно не сравн етс  с Uon и, Компаратор 11 при этом оп ть перейдет в состо ние логического «О, прекратив поступление импульсов с генератора

14 на вход блока 12 через элемент И 13. При дальнейшем движении светопровод щей системы к объекту изерени  до S Smax процесс будет повтор тьс  и на выходе фотоприемника 2 напр жение составит величину Umax, (крива  II). После прохождени  „,ах, напр жение на первом входе компаратора 11 будет всегда меньше LJon и поэтому импульсы с генератора 14 на вход счетчика поступать не будут, а на выходе цифроана- логового преобразовател  17 установитс  напр жение, соответствующее световому потоку источника 1 света заданной величины (крива  III). Сигнал с выхода фотоприемника 2, содержащий посто нную и переменную составл ющие, поступает на дифференциатор 3.

Переменна  составл юща  сисгнала с вы хода дифференциатора 3 проходит через усилитель 4 на блок 5 временной селекции. Посто нна  составл юща  с выхода дифференциатора 3 и посто нное напр жение с блока 7 опорного уровн , соответствующее оптимальному рассто нию S So до объекта, поступает на компаратор 8. При равенстве напр жений на обоих входах компаратор 8 вырабатывает сигнал, поступающий на индикатор 10 зоны дл  сигнализации о том, что рабочее рассто ние So достигнуто, и через формирователь 9 импульсов - на блок 5 временной селекции, открывает его и переменна  составл юща  сигнала, содержаща  информацию о колебани х объекта, поступает на регистратор 6.

Величина коэффициента Ко преобразовани  не зависит от отражающих свойств поверхности объекта измерени .

В процессе калибровки (при S S,,,u,v) непроизвольные движени  руки оператора не будут вли ть на точность, так как при увеличении рассто ни  до объекта напр жение на выходе фотоприемника 2 будет меньще Don, а следовательно, сила света источника 1 света измен тьс  не будет, а при уменьще- нии рассто ни  напр жение будет приведено к величине Uon 1,„„.-.

10

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   Фотоэлектрический виброщуп по авт. ев № 949343, отличающийс  тем, что, с целью 5 повыщени  точности измерений, он снабжен вторым компаратором, подключенным первым входом к второму входу первого компаратора , вторым блоком опорного уровн , подключенным к второму входу второго компаратора, элементом И, первым входом подключенным к выходу второго компаратора , генератором импульсов, подключенным к второму входу элемента И, двоичным счетчиком , счетный вход которого подключен к выходу элемента И, блоком предварительной установки, подключенным к установочному входу двоичного счетчика, последовательно соединенными цифроаналоговым преобразователем, входом подключенным к выходу двоичного счетчика, и управл емым источником тока, выход которого подключен к источнику света.

   5

   Г--/

   Составитель О. Смирнов

   Редактор А. РевинТехред И. ВерееКорректор .. Шароши

   Заказ 3572/43Тираж 499Подписное

   ВНИИПИ Государственного К9митета СССР по делам изобретении и открытий

   113035, Моеква, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна . 4

   фиг 2