SU1486794A1

SU1486794A1 - Устройство для измерения линейных перемещений

Info

Publication number: SU1486794A1
Application number: SU874310679A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj I Sevostyanov; Vladimir A Rybakov; Maiski P Marutyan; Vladimir L Zemchenok
Original assignee: Inst Nadezhnosti Dolgovechnost
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности от нестабильности частоты опорного генератора путем формирования.опорной частоты измерительным автогенератором в исходном положении датчика. Перед на-

3

1486794

4

чалом измерений оператором включается элемент 19 включения записи опорной частоты и происходит запись значения частоты автогенератора (АГ) 2, соответствующего произвольному исходному положению датчика 1, в регистр 9 памяти. Затем элемент 19 выключается, и устройство работает в режиме измерения. Перемещение преобразуется датчиком 1 в изменение емкости колебательного контура АГ 2. Реверсивный счетчик 4 импульсов подсчитывает число периодов колебаний АГ 2 за оп-. ределенный временный интервал.Перед началом- каждого временного интервала по входам предустановки в счетчик 4 записывается из регистра 9 памяти число Ν„, соответствующее значению опорной частоты АГ 2. На выходе счетчика 4 формируется разность Ν_&-Ν^, величина которой с учетом знака соответствует перемещению' датчика 1.

Полученная разность преобразуется дешифратором. 5 и ^фиксируется индикатором 6. Управление работой устройства в режиме измерения осуществляется тремя последовательностями импульсов , формируемыми блоком 7 управления. Генератор 10 импульсов формирует непрерывную последователь10 ность импульсов, поступающую на вход счетчика-дёшифратора 11, на первом выходе которого формируются импульсы временного интервала, на втором импульсы предустановки счетчика 4

15 (перед началом импульса временного интервала), на третьем - импульсы установки счетчика 4 и триггера 8 знака в ноль (после окончания импульса временного интервала). Таким

20 образом, погрешность от нестабильности опорного генератора исключена, т.к. его функцию выполняет АГ 2.

2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений в машиностроении и других ббластях техники, в частности в испытательных стендах деталей машин. 35

Целью изобретения является повышение точности-за с;ет исключения погрешности от нестабильности частоты опорного генератора путем формирования опорной частоты измери- 40 тельным автогенератором в исходном положении датчика.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы, иллюстрирующие 45 работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит последовательно соединенные датчик 1, автогенератор (АГ) 2, управляемый ключевой элемент (УКЭ) 3, реверсивный счетчик 4 импульсов, дешифратор 5 и индикатор 6, блок 7 управления, первый выход которого соединен с управляющим входом УКЭ 3, второй выход соединен с входом разрешения $$

предустановки счетчика 4, третий выход соединен с входом установки "0" счетчика 4, триггер 8 знака, инфор— · мационный вход которого соединен с

выходом счетчика 4, вход установки в ноль соединен с третьим выходом блока 7 управления, а выход соединен с входом реверса счетчика 4, и регистр 9 памяти,’ информационный вход которого соединен с выходом счетчика 4, вход разрешения записи Соединен с четвертым выходом блока 7 управления, вход общего сброса соединен с пятым выходом блока 7 управления, а выходы подключены к соответствующим входам предустановки счетчика 4. Блок 7 управления состоит из генератора 10 импульсов, счетчика-дешифратора 11, вход которого соединен с выходом генератора 10 импульсов, а первые три выхода являются соответственно первым,вторым и третьим выходами блока 7 управления, управляемого ключа 12, информационный вход которого соединен с четвертым выходом счетчика-дешифратора 11, а выход является четвертым выходом блока 7 управления, последовательно соединенных таймера 13, первого одновибратора 14 и первого КЗ-триггера 15, К-вход которого соединен с выходом управляемого ключа 12, а выход соединен с управляющим входом управляемого ключа 12 / последовательно со-/

1486794

единенных второго одновибратора 16, ' выход которого является также пятым выходом блока 7 управления, второго КЗ-триггера 17, 3-вход которого соединен с выходом управляемого ключа 12, и элемента 18 индикации готовности (ИГ), и элемента 19 включения записи (ЭВЗ) опорной частоты, выход которого соединен с входом таймера 13 и входом второго одновибратора 16..

Устройство работает следующим образом.

В качестве .опорной частоты используется значение частоты АГ 2 в исходном положении датчика 1. За исходное положение датчика 1, от которого производится отсчет перемещения, может быть принято любое положение датчика 1, а соответствующая этому положению датчика 1 частота записывается по числу периодов колебаний АГ2 оператором в регистр 9 путем включения ЭВЗ 19 перед началом измерений.

Измеряемая величина (перемещение) преобразуется с помощью датчика 1 в изменение' емкости колебательного контура АГ 2. Блок 7 управления формирует импульс временного интервала, на время которого открывается УКЭ 3, и счетчик 4 подсчитывает число периодов колебаний АГ2.

Перед началом каждого импульса временного интервала (фиг.2, график 2.2) блок 7 управления формирует импульс предустановки счетчика 4 (2.4) и по входам предустановки в счетчик 4 записывается число Ν_ο из регистра, соответствующее исходному положению датчика 1. После завершения предустановки счетчика 4 импульсом временного интервала открывается УКЭ 3 и счетчик 4 подсчитывает Ν, периодов колебаний АГ2. Так как предварительно в счетчике 4 было установлено число Ν_ο, а число вычитается, то по окончании временного интервала на выходе счетчика 4 будет число Ν=Ν₀~Ν₍, которое соответствует величине перемещения датчика 1 относительно его исходного положения. (Если Ν·, >Ν₀, то при обнулении счетчика 4 триггер 8 знака переключает счетчик 4 на прямой счёт). Полученная разность частот АГ 2 с учетом знака разности преобразуется дешифратором 5 и фиксируется индикатором

6. После окончания импульса временного интервала блок 7 управления формирует импульс (2.3) установки счетчика 4 и триггера 8 знака в ноль (в исходное состояние). Затем цикл измерений, повторяется.

Блок 7 управления работает следующим образом.

10 Генератор 10 импульсов формирует непрерывную последовательность им. пульсов (2.1), которые поступают на вход счетчика-дешифратора 11, на пер вом Еыходе которого формируются им—

15 пульсы временного интервала (2.2), на втором выходе формируются непосредственно перед началом импульса временного интервала импульсы предустановки счетчика 4 (2.4), с тре20 тьего выхода снимаются импульсы "становки счетчика 4 и триггера 8 знака в нулевое состояние (2.3), которые формируются после окончания' импульсов временного интервала. Эти _ч

25 три последовательности импульсов управляют работой устройства в режиме измерения.

ЭВЗ 19 выполнен, например, в виде кнопки. Для записи опорной частоты 30 в регистр 9 оператору необходимо нажать на эту кнопку. При этом таймер 13 формирует импульс задержки (2.5) длительностью Т*, превышающий время Τή (2.5) нажатия кнопки (ЭВЗ 19), а 35 второй одновибратор 16 формирует импульс (2.6) сброса (обнуления) регистра 9 и переключения второго КБтриггера 17 в состояние, при котором элемент 18 ИГ перестает индици40 ровать готовность устройства к работе. Задним фронтом импульса задержки запускается первый одновибратор 14, который своим импульсом (2.7) переключает первый КБ-триггер 15, и сиг45 нал высокого уровня (2.9) с выхода первого КЗ-триггера 15 подается на управляющий вход управляемого ключа 12, а на информационный вход управляемого ключа 12 поступают импульсы 50 (2.8) с четвертого выхода счетчикадешифратора 11, следующие сразу же по окончании импульсов временного интервала, При временном совпадении импульсов на управляющем и информационном входах управляемого ключа ’·" 12 на его выходе появляется импульс (2.10) записи числа в регистр 9, которым, кроме того, первый и второй КБ-триггеры 15 и 17 переключаются

55

7

1486794

8

в исходное состояние, при этом эле- ·· мент 18 ИГ снова индицирует готовность устройства к работе и запирается управляемый ключ 12.

Таким образом, устройство позволяет повысить точность за счет исключения опорного генератора, вносящего дополнительную погрешность в'· результаты измерений, и выполнения его функций автогенератором 2 в исходном положении датчика 1.

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, .содержащее последовательно соединенные датчик, автогенератор й управляемый ключевой элемент, последовательно соединенные' счетчик импульсов, дешифратор и индикатор блок управления, первый вы. ход которого соединен с управляющим входом управляемого ключевого эле‘ мента, обличающееся тем,

. что, с целью повышения точности за

счет исключения погрешности от нестабильности частоты опорного генератора путем формирования опорной частоты измерительным автогенератором в исходном положении датчика, оно снабжено триггером знака и регистром’ памяти, счетчик импульсов выполнен реверсивным, информационные входы триггера знака и регистра памяти соединены с выходом счетчика импульсов, выход триггера знака соединен с входом реверса счетчика импульсов, выходы регистра памяти соединены с соответствующими входами предустановки счетчика импульсов,

тактовый вход счётчика импульсов соединен с выходом управляемого клю· чевого элемента, вход разрешения предустановки и вход установки в "О” соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока управления, вход разрешения записи и вход общего сброса регистра памяти соединены соответственно с четвертым и пятым выходами блока управления, вход установки в "О" триггера знака соединен с третьим выходом блока^ управления, блок управления выполнен в виде генератора импульсов, счетчика-дешифратора, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первые три выхода являются соответственно первым, вторыми и третьим выходами блока уп- , равления, управляемого ключа, информационный вход которого соединен с четвертым выходом счетчика-дешифратора, а выход является четвертым выходом блока управления, последовательно соединенных таймера, первого одновибратора и первого К5-триг- . гера, К-вход которого соединен с выходом управляемого ключа, а выход соединен с управляющим входом управляемого ключа, последовательно соединенных второго одновибратора, выход которого является пятым выходом блока управления, второго КЗ-триггера, 3-вход которого соединен с выходом управляемого ключа, и элемента индикации готовности, и элемента включения записи опорной частоты, выход которого соединен с входом таймера и входом второго одновибратора.

1486794

Ш11 ιιιιιιιιιιιιιι III ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ 1111 ιιιιιιιιιιιιιιιι. 1 к ί и .-| X й ί , (Ιι I в ι ъ ί и 1 -а» 1 | ί I ί к ц к X ί ,1_ 1 ь 1

Фиг.2