SU1462480A1 - Устройство дл измерени перемещени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и мо- жет быть использовано в системах числового nporpai iMHoro управлени , при контроле размеров деталей в машиностроении . Цель изобретени  - упрощение устройства путем измерени  текущего значени  фазы в диапазоне О - 360 и определени  числа переходов фазы через нулевое значение. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  перемещени , содержащее генератор I импульсов , формирователь 2 питающих напр жений, фазовый датчик 3 перемещений , формирователь 4 измерительных сигналов, триггерный фазометр 5, реверсивный счетчик 6, датчик 7 зоны опорной точки, два триггера 12 и 13, три элемента И 14-16, введены задатчик 8 подмножеств фазы, три цифровых компаратора 9 - 1 и элемент ИЛИ 17. Упрощение устройства достигнуто за счет того,что сигналы перехода фазы через нулевое . значение формируютс  вновь введенными элементами путем сопоставлени  цифровыми компараторами 9-11 текуще-с го значени  фазы и трех подмножеств значений фазы, формируемых задатчи- КОМ.8. Указанные сигналы используют-, с  также в качестве пространственных меток дл  целей восстановлени  отсчета после выключени  питани . 2 ил. fS (Л Од ISD ih 00

Description

Изобретение относитс  к аптомати- е и измерительной технике и может (рыть использовано в системах число- його программного управлени  при контроле размеров деталей в машиностроении .

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства измерени  перемещени  путем измерени  текущего значе- фазы в диапазоне от О до 360 : определени  числа переходов фазы ерез нулевое значение.

На фиг.1 представлена структурна  фхема устройстваJ на фиг.2 - вре- Г|1енна  диаграмма его работы.

Устройство дл  измерени  переме- цени  содержит генератор 1 импульсов ( юрмиров 1тель 2 питающих напр жений, оазовый датчик 3 перемещений, форми- )ователь 4 измерительных сигналов, риггерный фазометр 5, реверсивный счетчик 6 грубого отсчетеЭ, датчик 7 зоны опорной точки, задатчик 8 под

ьлножеств .значений фазы, первый 9,

иторой 10, третий 11 цифровые компарторы , первый 12 и второй 13 триггеры йервый 14, второй 15 и третий 16 Элементы И и элемент 17 ЮТИ.

Преобразрватель работает следую- ijiHM образом.

Генератор 1 формирует высокочас- фотные сигналы,  вл ющиес  квантую- фими при определении тек:/щего значе- йи  фазы фазометром 5. При этом опор Йые сигналы f (фиг.2а) формируютс  путем делени  . частоты с помощью формировател  2, который обеспечивае Питание фазового датчика 3. Выходные (Сигналы f (фиг.2Ь) формировател  4 При изменении положени -ф овращател измен ют свое положение относитель- Мо fp. .

Измерение текущего значени  Cf. фазы заключаетс  в квантовании сиг- Нала (фиг.2с) сигналами с вькодз Генератора. i(. измер етс  в относительных дол х периода следовани  сигналов f, поэтому вс  срвокуп- йость значений фазы О - Ц. 41 .

Общий результат измерени  перемещени  состоит в определении фазы в Пределах одного оборота с помощью фазометра 5, определени  числа обо- с помощью счетчика 6.

Блоки обе спечивают формирование .сигналов при переходе значени  фазы через О дл  подсчета числа оборотов следзтощим образом.

г

0

5

0

5

0

5 0

5 0

5

Задатчик 8 подмножеств значений фазы вырабатывает сигналы, соответствующие значени м с/.0,7; 0,2 f if. 0,7 и 1/1 0,2, показанные на фиг.2 d,e,f соответственно. Из временной диаграммы фиг,2 с видно, что последовательность значений фазы при увеличении об зательно сопровождаетс  переходом значени  if. в двух соседних; циклах измерени , определ емых периодом следовани  сигналов fp (фиг.2а), из подмножества значений if--70,7 (фиг.2а) в подмножестве ,2 (Фиг.2), что фиксируетс  с помощью цифровых компараторов 9 и 10.

Если в периоде Т1 было зафиксировано значение tf, 0,9, то триггер 12 устанавливаетс  в единичное состо ние . В результате в периоде Т2, когда с; 0,2, на выходе элемента 15 И формируетс  сигнал +1, который сосчитываетс  счетчиком 6, так что общий результат будет Lp. 1 , 1 . Триггер 12 устанавливаетс  в нулевое состо ние с;1гналом с выхода элемента И 15 (или следующим сигналом f).

При изменении фазы в другом направлении сигнал -1 перехода через ноль (фиг.21) формируетс  аналогично на выходе элемента И 14.

Таким образом, видно, что сигналы , сформированные на выходах элементов И 14 и 15, однозначно фиксируют момент перехода значени  фазы через О и соответствуют согласованному с ними показанию фазометра 5, обеспечивающего абсолютный отсчет в пределах одного оборота.

Исход  из этого, указанные сигналы 11, формируемые при одном и ; том же положении фазовращател  (датчика ) могут быть использованы в качестве опорных пространственных меток при восстановлении отсчета после вьжлючени  питани  или после воздействи  помехи.

С помощью датчика 7 (например, путевого выключател ) и элемента И 16 выдел етс  одна из пространственных меток на выходе элемента ИЛИ 17, с помощью которой, например , обнул етс  счетчик 6. С учетом того, что каждый из сигналов меток формируетс  элементами И 14, 15 за один оборот, а точные показани  младших разр дов, формируемые с помощью фазометра 5, не подвергаютс  коррек

ции, восстановление показаний счетчика 6 не св зано с обеспечением высокого быстродействи . При этом в силу неизменности показаний фазометра точность восстановлени  не св зана с ограничени ми скорости перемещени  .

Обнуление счетчика 6 производитс  вс кий раз при срабатывании датчика 7 независимо от режима работы устройства, что,в отличие от прототипа , исключает необходимость введени  специального режима запоминани  или восстановлени  координат опорной точки. Кроме того, подобный режим повьпиает помехоустойчивость системы , так как при сбое работы счетчиков регул рный сброс счетчика оборотов 6 позвол ет восстановить показани  устройства после воздействи  поп мехи при прохождении зоны опорной точки.

Видно, что восстановление значени  (f- благодар  абсолютному отсче- ту фазометра и ( t благодар  сброт су счетчика 6 при прохождении опорной точки позвол ет восстановить полный отсчет.

Предложенна  структура может быть реализована на логических элементах серий 155, 555, 561 и т.п. путем использовани  типовых решений дл  счета импульсов, выполнени  арифметических и логических операций, запоминани  информации.

Преимуществом предлагаемого устройства  вл етс , в отличие от прототипа , возможность его реализации на основе микропроцессорных БИС.

Фор м/у ла изобретени 

Устройство дл  измерени  перемещени , содержащее генератор импульсов , выход которого соединен с входом формировател  питающих напр жений и с первым входом триггерного фазометра , второй вход которого подключен к первому выходу формировател  питающих напр жен :ч, второй выход которого соединен с входом фазового

10

15

0

0

5

датчика перемещений, выход которого через формирователь измерительных сигналов подключен к третьему- ходу триггерного фазометра, счетчик, датчик зоны опорной точ:ки, два триггера ,, три элемента И, выход первого элемента И соединен с входом сложени  счетчика, выход второго элемента И соединен с входом вычитани  счетчика, выход третьего э темента И соединен с входом установки нулевого положени  счетчика, отличающеес  тем, что, с целью упрощени , в него введены задатчик подмножеств значений фазы, три цифровьпс компаратора, элемент ИЛИ, выход триггерного фазометра  вл ющийс  выходом точного отсчета устройства, подключен к первым группам входов цифровых компараторов, вторые группы входов которых подключены к первому, второму и третьему выходам задатчика подмножеств значений фазы соответственно , выход первого цифрового компаратора соединен с входом установки единичного состо ни  первого триггера и с первым входом -первого элемента И, выход второго цифрового компаратора соединен с входами установки нулевого состо ни  первого и второго триггеров, выход третьего цифрового компаратора соединен с входом установки единичного состо ни  второго триггера и с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходам второго и первого триггеров соответственно, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ и с дополнительным входом установки нулевого состо ни  второго триггера, выход в торого элемента И соединен с вторым входом эле- 5 мента ИЛИ и с дополнительным входом установки нулевого состо ни  первого триггера, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен 0 к выходу датчика зоны опорной точки,, выход счетчика  вл етс  выходом грут бого отсчета устройства.

5

0

С1 «и Ч-, ХЗ- -SC -

«

N

3

в

Claims (1)

1. Фор му ла изобретения

   Устройство для измерения перемещения, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя питающих напряжений и с первым входом триггерного фазометра, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя питающих напряжент/, второй выход которого соединен с зходом фазового датчика перемещений, выход которого через формирователь измерительных сигналов подключен к третьему-<входу триггерного фазометра, счетчик, датчик зоны опорной точки, два триггера,. три элемента И, выход первого элемента И соединен с входом сложения счетчика, выход второго элемента И соединен с входом вычитания счетчика, выход третьего элемента И соединен с входом установки нулевого положения счетчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введены задатчик подмножеств значений фазы, три цифровых компаратора, элемент ИЛИ, выход триггерного фазометра, являющийся выходом точного отсчета устройства, подключен к первым группам входов цифровых компараторов, вторые группы входов которых подключены к первому, второму и третьему выходам задатчика подмножеств значений фазы соответственно, выход первого цифрового компаратора соединен с входом установки единичного состояния первого триггера и с первым входом первого элемента И, выход второго цифрового компаратора соединен с входами установки нулевого состояния первого и второго триггеров, выход третьего цифрового компаратора соединен с входом установки единичного состояния второго триггера и с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходам второго и первого триггеров соответственно, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ и с дополнительным входом установки нулевого состояния второго триггера, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с дополнительным входом установки нулевого состояния первого триггера, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу датчика зоны опорной точки,, выход счетчика является выходом грут бого отсчета устройства.

   i