SU783569A1

SU783569A1 - Apparatus for measuring displacements

Info

Publication number: SU783569A1
Application number: SU792721142A
Authority: SU
Inventors: Владимир Витальевич Капырин; Эрик Анатольевич Писаревский
Original assignee: Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1980-11-30

Description

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и может быть использовано в качестве устройства размерного контроля в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП).The invention relates to information technology and can be used as a device for dimensional control in automated process control systems (process control systems).

Известны устройства, построенные на базе механотронных преобразователен, принцип действия которых заключается в изменении расстояния между катодом и анодом двухэлектродной или трехэлектродной лампы под действием перемешения измерительного наконечника [1].Known devices built on the basis of mechatronic converters, the principle of which is to change the distance between the cathode and anode of a two-electrode or three-electrode lamp under the action of displacement of the measuring tip [1].

Электрический сигнал таких преобразователей модулирован измеряемым перемещением по lorfy или напряжению, поэтому для ввода измерительной информации в управляющую вычислительную машину, используемую в АСУТП, необходимы дополнительные аналого-цифровые преобразователи, что влечет за собой снижение качества и надежности контрольных операций.The electrical signal of such converters is modulated by measured displacement along lorfy or voltage, therefore, additional analog-to-digital converters are required to enter the measurement information into the control computer used in the control system, which entails a decrease in the quality and reliability of control operations.

Наиболее близким к изобретению по техни- _χческой сущности. является устройство для измерения перемещений, содержащее струнный преобразователь с коромыслом, на концах которого закреплены две струны,независимо подклю- ченные два формирователя импульсов, делитель частоты, ключевой элемент, к двум генераторам с положительной обратной связью, электронный счетчик импульсов и цифровой индикатор [2).The closest to the invention by technical essence _χ cal. is a device for measuring displacements, containing a string transducer with a rocker arm, at the ends of which two strings are fixed, independently connected two pulse shapers, a frequency divider, a key element, to two generators with positive feedback, an electronic pulse counter and a digital indicator [2) .

Недостатками этого устройства являются невозможность получения абсолютного значения контролируемого параметра, отсутствие знака отклонения контролируемого параметра от номинального его значения, большое время отсчета результата измерения - 2 с. Эти недостатки в значительной степени снижают производительность контрольных операций и не позволяют производить измерения при быстро протекающих технологических процессах.The disadvantages of this device are the impossibility of obtaining the absolute value of the monitored parameter, the absence of a sign of deviation of the monitored parameter from its nominal value, and a long reading time of the measurement result is 2 s. These shortcomings significantly reduce the performance of control operations and do not allow measurements to be taken with rapidly proceeding technological processes.

Цель изобретения - обеспечение возможности получения результатов измерений в абсолютных единицах измеряемой величины со знаком отклонения от номинального значения измеряемой велитаны при увеличении быстродействия.The purpose of the invention is the provision of the possibility of obtaining measurement results in absolute units of the measured value with a sign of deviation from the nominal value of the measured velitana with increasing speed.

Для этого устройство снабжено растяжкой, закрепленной на другом конце коромысла, последовательно соединенными генератором образцовой частоты, вторым делителем частЬты и схемой сравнения временных интервалов, второй выход схемы сравнения соединен с выходом первого делителя частоты, выход генератора образцовой частоты соединен с сигнальным входом ключевого элемента, временной выход схемы сравнения соединен с управляющим входом ключевого элемента, а знаковый — с вторым входом цифрового индикатора.To this end, the device is equipped with a brace fixed at the other end of the rocker arm, connected in series with the reference frequency generator, a second part divider and a time interval comparison circuit, the second output of the comparison circuit is connected to the output of the first frequency divider, the output of the reference frequency generator is connected to the signal input of the key element, temporary the output of the comparison circuit is connected to the control input of the key element, and the sign - to the second input of the digital indicator.

На чертеже представлена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит струнный преобразователь, включающий струну 1, закрепленную с одной стороны на коромысле 2, которое крепится на упругом шарнире 3, а с другой стороны неподвижно закрепленную на корпусе 4, Струна 1 электрически подключена к схеме измерения, которая включает в себя генератор; 5 с положительной связью, формирователь 6 импульсов, делители 7 и 8 частоты, кварцевый генератор 9 образцовой частоты, схему 10 сравнения временных интервалов, ключевой элемент 11, электронный счетчик 12 импульсов и цифровой индикатор 13 На другом конце коромысла закреплена растяжка 14,The device comprises a string transducer comprising a string 1 fixed on one side to a beam 2, which is mounted on an elastic hinge 3, and on the other hand, fixed on a housing 4, String 1 is electrically connected to a measurement circuit that includes a generator; 5 with positive coupling, 6-pulse shaper, frequency dividers 7 and 8, a crystal oscillator 9 of a reference frequency, a time comparison circuit 10, a key element 11, an electronic pulse counter 12 and a digital indicator 13 A stretch 14 is attached to the other end of the beam,

Работа устройства осуществляется следующим образом. Сигнал с частотой ΐχ, зависящей ст измеряемого перемещения коромысла 2, с генератора 5 поступает через формирователь 6 импульсов на делитель 7 частоты, на выходе которого получается сформированный временный интервал ΐ . Аналогично на выходе делителя 8 и колебаний высокостабильного кварцевого генератора 9 образцовой частоты f₀ формируется временной интервал t₀. Сформированные интервалы т_изм и ΐ₀ поступают на схему 10 сравнения, сравниваются между собой и их разность поступает на ключевой элемент И, где подвергается точному измерению путем заполнения счетчика 12 в течение интервала Δΐ импульсами со стабильной частотой f₀. Число импульсов N - At‘f_0> подсчитанное электронным счетчиком, высвечивается на цифровом индикаторе 13, на который со схемы 10 сравнения заведен сигнал полярности (+), (-),The operation of the device is as follows. A signal with a frequency ΐχ, depending on the measured movement of the rocker arm 2, from the generator 5 is fed through a pulse shaper 6 to a frequency divider 7, at the output of which a formed time interval ΐ is obtained. Similarly, at the output of divider 8 and oscillations of a highly stable crystal oscillator 9 of reference frequency f ₀ , a time interval t _{0 is formed} . Formed intervals t ₀ ΐ _edited and supplied to the comparison circuit 10 are compared with each other and their difference is fed to the key element and which is subjected to precise measurement by filling the counter 12 during the interval Δΐ pulses from stable frequency f _0. The number of pulses N - At'f _0> calculated by the electronic counter is displayed on the digital indicator 13, on which a polarity signal (+), (-) is wound from the comparison circuit 10,

Высокая скорость получения результата измерения на цифровом индикаторе устройства в 8 раз увеличивает производительность контрольных операций, что позволяет использовать его в качестве устройства размерного контроля в автоматизированных системах управления быстропротекающих технологических процессов. Наличие цифровой индикации результатов измерений в абсолютных единицах измеряемой ве§ личины, а также знака отклонения результата измерения от номинальною размера контролируемого параметра снижают утомляемость оператора, повышая качество и надежность опера· ций контроля.The high speed of obtaining the measurement result on the digital indicator of the device increases the productivity of control operations by 8 times, which allows it to be used as a dimensional control device in automated control systems for fast processes. The presence of a digital indication of the measurement results in absolute units of the measured value, as well as the sign of the deviation of the measurement result from the nominal size of the parameter being monitored, reduces operator fatigue, increasing the quality and reliability of control operations.

Claims

The invention relates to information measuring technology and can be used as a device for dimensional control in automated process control systems (APCS). Devices are known based on mechanotronic converters, the principle of action of which is to change the distance between the cathode and the anode of a two-electrode or three-electrode lamp under the action of moving the measuring tip 1. The electrical signal of such converters is modulated by the measured displacement of one Toyota or voltage, therefore for inputting information into the control computer used in the process control system, additional analog-to-digital converters are needed, which leads to oh reduced quality and reliability of control operations. The closest to the invention in technical essence. is a device for measuring displacements, containing a string converter with a rocker, at the ends of which two strings are attached, independently under the two generators of pulses, a frequency divider, a key element, two positive feedback oscillators, an electronic pulse counter and a digital indicator

2. The disadvantages of this device are the impossibility of obtaining the absolute value of the monitored parameter, the absence of the deviation of the monitored parameter from its nominal value, the long time it takes for the measurement result to be 2 seconds. These deficiencies are to a large extent (this reduces the performance of coitrol operations and does not allow measurements of fast technological processes. The purpose of the invention is to ensure that measurements can be obtained in absolute units of the measured value with a sign of deviation from the nominal floor of the measured op. The device is equipped with an extension, fastened at the other end of the rocker arm, connected in series with an exemplary frequency generator, the second Parts of the time comparison circuit, the second 378 output of the comparison circuit is connected to the output of the first frequency divider, the output of the reference frequency generator is connected to the signal input of the key element, the time comparison circuit is connected to the control input of the key element, and the sign input to the second input of the digital indicator The drawing shows a schematic device. A device comprising a string converter, including 1, is fastened on one side to 2, which is fixed on an elastic hinge 3, and on the other side movably mounted on the housing 4, the string 1 is electrically connected to a measurement circuit that includes a generator; 5 with a telescopic connection; a pulse shaper 6; frequency dividers 7 and 8; a quartz oscillator 9 of exemplary frequency; the key element is And, the electronic counter 12 pulses and digital indicator .13 On the other 5, the yoke of the rocker arm is fastened 14. The device operates as follows. A signal with a frequency of%, dependent or measured movement of the rocker arm 2, from generator 5 is fed through a pulse shaper 6 to a frequency divider 7, the output of which is the generated time interval t. Analogously on the divider and Ji M. 8 and the oscillations of a highly stable quarter generator 9 of an exemplary frequency fo forge-grues; time interval to, Formed initiation arrives at circuit 10, compares intervals, tn, compares to each other, their difference goes to key element 11, where it is subjected to TO4HG measurement by counting-up meter filling 12 during the interval & g pulses with a stable frequency of IQ. The number of N Atfo pulses, counted by an electronic counter, is displayed on a digital indicator 13, to which a polarity signal is inputted from circuit 10), (-), The speed of obtaining a measurement result on the digital indicator Uc1: royC3-3 is high by 8 times the performance of the control operations, which allows to use it as a device for dimensional control in automated control systems of high-speed technological processes. Digital calibration of measurement results in absolute units of the measured value, as well as the sign of deviation of the measurement result1 and the nominal size of the monitored parameter reduces operator fatigue, increasing the quality and reliability of control operations. The invention of the device for measuring displacements, containing a series-connected string converter with a yoke, on one end of which a string is fixed, a generator with feedback feedback, an imprinter generator and a frequency divider, and successively a key element, an electronic pulse counter and a digital gamepad. , characterized in that, in order to ensure the possibility of the half-waves of the measurement results in absolute units of the measured value with a significant deviation from the nominal value With the increase in speed, it is supplied with a stretch fixed at the other end of the rocker arm, serially connected by an exemplary frequency generator, a second frequency divider n time comparison comparison circuit, the second output of the first frequency divider, the generator output the reference frequency is connected to the signal input of the key ecfSHTa, the time-out output of the comparison circuit is connected to the main input of the key element, and the sign input to the second digital input ishistator Sources of information taken into account in the examination 1. Berlin G, S., Po3eHT ai S. А. Mechanotronic converters and their application. M., Energie, 1974. 2, USSR Copyright Certificate No. 356448, cl. From 01 V 7/02, 1972 (prstotnn).