SU731325A2 - Фотоэлектрический динамометр момента вращени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области силоизмерительной техники и может быть использовано дл  измерени  моментов вращени  на валах.

По основному авт. св. № 569883 известен 5 фотоэлектрический динамометр момента вращени . Этот динамометр содержит установленные иа валу два растровых диска с секторными щел ми и заслонками, размещенные по разные стороны от дисков фото- ю ириемник и источник света, измерительную цепь, содержащую блок сравнени , выполненный из последовательно соединенных дифференцирующей цепочки, ограничител  и триггера, и регистратор ,{1.i5

Недостатком такого динамометра  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  возможными сбо ми состо ний триггера измерительной цепи при включепии схемы и при наличии помех в оитическом трак- 20 те или в сети питани .

Цель изобретеии  - повышение точиости измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, что один из растровых дисков снабжен р дом равномерно расположенных но окруж- 25 ности вспомогательных отверстий, число которых кратно числу щелей диска, а иа радиусе всномогательных отверстий дополнительно устаиовлены размен1,енные но разные стороны этого диска источник света и фотоириемннк, выход которого через дополнительные последовательно соедииеиные усилитель, дифференцирующую цепочку и ограничитель нодключеи к одному из входов триггера измерительной цени.

Функциональна  схема предлагаемого динамометра нредставлена на чертеже.

Фотоэлектрический динамометр момента вращени  содерл ит два ндентичных дисковых растра 1 и 2 с угловоГ шириной иеирозрачных секторов заслонок, 1лвнои ноловине угловой щирины прозрачных секторн)лх щелей, соир женных с закручиваемьим валом 3 с иомощью флаицев 4 и 5, закрепленных иа базовой длине /.

Один из растров снабжен дополнительным р дом вспомогательных отверстий О, равномерно располол еииых ио окружиосги, причем число таких отверстий кратно числу щелей растра, но не превышает его. С одной стороны растров номещены нсточн1 ки света 7 и 8, с другой - фотонрпемнпкн 9 и 10. Сигналы с фотопрнемников 9 и 10 усиливаютс  и ограинчиваютс  по максимуму и минимуму усилител ми-ограничител ми 11 и 12, дифференцируютс  блоками 13 и 14 и ограничиваютс  с одиой стороны

до нулевого значени  напр жени  ограничител дМИ 15, 16 н 17.

Продифференцированные нмнульсы одHoiJ нол рности с выходов ограничителей 15 н 16 измерительного канала (блоки 10, 11 и 13) иодаютс  на входы ехемы сравнени , выполненной в виде триггера 18. Одновременно на один из входов того же триггера нодаютс  проднфференцироваиные имнульеы такой же пол рности с выхода ограничнтел  17 оиорного канала (блокн 9, 12, 14). К выходам триггера 18 через интегрирующие цеиочки 19 и 20 подключен электроизмерительный нрнбор, наиример цифровой вольтметр 21.

Динамометр работает следу1он.1,им образом .

Растры 1 и 2 в исходиом иоложеиии устанавливаютс  так, чтобы оси симметрии непрозрачных заслонок одного растра были совмещены е ос мн щелей другого растра. При вращении вала 3 на фотоириемиике 10 образуетс  последовательность равномерно чередующнхс  через определенные пптервалы времепн четных н нечетных импульсов , длнтельность которых нронорцнональна угловой ширине соответствуюниьх Н1,елей соир женных растров.

Уснленные но иаир жеиню и ограинченные но максимуму н минимуму уснлителем-ограннчителем 11 имнульсы дифференцируютс  дифференцирующей ценочкой 13. Имнульсам отрнцательной нол рностн на выходе дифференцирующей цеиочкн 13 нрн этом соответствует момент перекрыти  светового потока нередннми кромками иеирозрачных секторов обоих растров, имиульсам положительной пол рностн - момент нрохождени  задними кромками этих же секторов пространства между источником света 8 н фотоприемииком 10. Интервалам времени между нмнульсамн одной иол рностн на выходах ограничителей 15 и 16 в таком случае соответствуют два зиачеии , пропорциональные угловой ширнне соответствующих прозрачных участков соир женных растров.

При подаче на вход трпггера 18 последовательности импульсов, интервалы между которыми равномерно чередуютс  в завнснмостн от угловых размеров гцелей, величина нанр жени  на обонх выхохчах триггера будет определ тьс  еоотношеннем угловых размеров соседних щелей соир женных растров, т. е. велнчнной крут щего момента на валу. Разность напр жений на выходах трнггера 18, пропорциональна  угловому смещению растров, фиксируетс  электроизмерительным нрибором 21, например цифровым вольтметром, подключенным к триггеру через нитегрнрующие цеиочки 19 н 20. При этом скорость вращеин  вала нрактически ие сказываетс  на результатах измерени  крут игего момента.

Оиорный каиа;1, содержащий усилител ограничитель 12, дифференцирующую ценочку 14 и ограннчитель нродифференцированных имнульеов 17, отрабатывает сигнал с фотонриемннка 9 аналогично измерительиому каналу. Однако нродифференцнpOBaiHibie н ограннчениые имиульсы одной

иол рности после ограннчнтел  17 подаютс  только па одни из входов триггера 18. Частота следоваин  такнх имиульсов кратна частоте измерительных имнульеов н не завнсит от углового скручиваин  растров.

Если онорные имиульсы ностунают на вход триггера 18 в фазе с измерительным сигналом, состо ние триггера ие мен етс , ec.iii в иротивофазе - триггер опрокидываетс . Тем самым устраи етс  иеопределенность запуска триггера измернтельными имиульсами, т. е. обеспечиваетс  однозначное соответствие между фазой измерительного сигнала, образова1П10го двум  импульсами разной длительноетн (за врем 

одного пернода), н псходпым состо ннсм трпггера.

В завнсимости от числа всиомогательиых отверстий растра (но об зательно кратного числу ще.тей растра) указанное

соответствие корректируетс  либо в теченне каждого нериода колебаннй (при числе всиомогатсльных отверстнй, равном чнслу щелей растра), либо за несколько иериодов , либо за врем  одиого оборота растров (при наличии только одиого всио.могательиого отверсти ). С точки зрени  уменьшени  временн релаксационных нроцессов в схеме сравнени  н новышени  стабильности ее работы оптимальным  вл етс 

число вспомогательных отверстнй, равное чпелу щелей растра.

Claims (1)

1. Формула изобретен н  

   Фотоэлектрический динамометр момента

   вращенн  но авт. св. № 569883, отличаю ш. и и с   тем, что, с целью новышени  точности измерени , один из растровых дисков снабжен р дом равномерно расноложенных ио окружности вспомогательных

   отверстнй, чнсло которых кратно чнслу щелей диска, а иа радиусе окружиостн всномогательных отверстий донолнительно установлены размещенные ио разные стороны этого диска источник света и фотонриемиик , выход которого через дополнительные иоследовательио соединенные уенлнтель, дифференцирующую цепочку и ограничитель подключен к одному нз входов трнггера измерительной цени.

   Источннкн ннформации,

   прин тые во внимание нрн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 569883, кл. G OIL 3/12, 1975.