SU789762A1 - Устройство дл измерени погрешностей шагов регул рных структур - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  -к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств дл  контрол  линейных размеров perv л рных структур.

Известно устройство дл  контрол  шага периодических структур, содержащее два идентичных блока, каждый из которых включает в себ  декаду с предварительной установкой, элемент совпадени , переключатель предварительной установки, шины управл ющих импульсов ,.шины импульсов здполнени  и комм татор 1 .

Недостатком этого, устройства  вл етс  невозможность контрол  структур, погрешности которых превышают половину номинального шага.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее коммутатор, генератор счетных импульсов и два: счетных блока, каждый из которых включает в себ  последовательно соединенные переключатель предварительной установки, счетчик и элемент совпадени , вход которого соединен со входом переключател  предварительной установки .

Недостатком этого устройства  вп етс  невысока  точность.

Цель изобретени  - повьошение точности .

5 , ,Цл  достижени  этой цели устройство дл  измерени  погрешностей шагов регул рных структур, содержащее коммутатор, генератор счетных импульсов и два счетных блока, дый из которых включает в себ  последовательно соединенные переключатель предварительной установки,счетчик и элемент совпадени , выход которого соединен со входом переключател  предварительной установки, снабжено двум  элементами И, двум  триггерами, бипол рным ключом и фотоэлектрическим- преобразователем, включенным между входами генератора

20 счетных импульсов и коммутатора, выходы которого соединены соответственно с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов

25 совпадени  счетных блоков, а выходы триггеров соединены с соответствующими входами бипол рного ключа и первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, а выходы - с установочными входами счетчиков соответствующихсчетных блоков, при этом сигнальный вход бипол рного ключа соединен с выходом генератора счетных импульсов. .На чертеже представлена схема устройства. Устройство включает в себ  генератор 1 счетных импульсов (ГСИ), фотоэлектрический преобразователь (ФЭП) 2, два элемента И 3 и 4, два идентичных счетных блока 5 и б, состо щих из переключателей 7 и 8 предварительной установки (ППУ), счетчиков (с) 9 и 10 и элементов 11 и 12 совпадени  (ЭС), коммутато . 13, два триггера (г) 14 и 15, бипол рный ключ (БК) 16. Устройство работает следующим об разом. Вначале осуществл ете предвари тельна  установка всех схем в исход ное состо ние; на счетных блоках 5 и 6 при помощи переключателей 7 и В предварительной установки выставл ютс  значени , равные номинал ной величине шага контролируемой регул рной структуры, в счетчиках 9 и 10 также записываетс  значение номинального шага, но в обратном коде. . Фотоэлектрический преобразовател ( ФЭП) 2 формирует последовательност пр моугольных электрических импуль сов, -период следовани  которых пропорционален величинам шагов ко тролируемой структуры, а их длител ности - размерам элементов. Генерат 1 счетных импульсов вырабатывает пр этом импульсы заполнени , период следовани  которых синхронизирован скоростью сканировани  структуры фот электрическим преобразователем 2. Синхро.низаци  осуществл етс  подачей управл ющих сигналов ФЭП 2 на . синхронизирующий вход ГСИ 1. При отсутствии на тактовом входе коммутатора 13 первого командног импульса, сигнализирующего о начале шага, на входы счетчиков импульсы заполнени  через элементы И 3 и 4 не поступают. При определении погрешностей шагов регул рных структур возможны тр случа  - погрешность равна нулю (действительный щаг h равен номнна ному Ьц), больше нул  (h hjj), мейьше нул  (h «. h), или относительно последовательности электриче ких импульсов на выходе фотоэлектри ческого преобразовател  - второй по шагу командный импульс на тактовый вход коммутатора 13 поступает одновременно с выходным сигналом элемента 11 (или 12), совпадени  позже него или раньше него. В первом случае в момент прихода на тактовый вход коммутатора 13 первого командного импульса коммута тор переключает один из триггеров (например, 14). После этого через элемент И 3 на счетный вход С 9 начинают поступать импульсы заполнени , идущие до тех пор, пока он не приводитс  в состо ние О (нул ), т.е. счет производитс  до числа импульсов , соответствуюьчего номинальному шагу. В этот моментна выходе ЭС 11 вырабатываетс  сигнал, который возвращает триггер 14 в исходное состо ние .(длительность его выходных импульсов пропорциональна величине номинального шага), тем самым преп тству  дальнейшему прохождению импульсов заполнени  через элемент И 3 на вход С09. Этот же сигнал при помощи ППУ 7 возвращает С 9 в исходное состо ние. Одновременно с возвраидением элементов в исходное состо ние приходит второй командный импульс ((), который запускает триггер 15. Временное несовпадение фронтов импульсов с триггеров 14 и 15 отсутствует , поэтому на выходе бипол рного ключа 16 не формируютс  импульсы, характеризующие погрешность шага. При этом окончание цикла работы одного счетного блока совпадает с началом цикла р аботы второго блока. Во втором случае командный импульс на тактовый вход коммутатора поступает позже того момента, когда элемент совпадени  одного из счетных блоков выдает сигнал, сбрасывающий -соответствующий триггер в исходное состо ние. После запуска Т 15 командным импульсом через элемент И 4 на вход С 10 поступают импульсы заполнени  до тех пор, пока ЭС 12 не выдает сигнал, свидетельствующий о приведении С 10 в состо ние О (нул ). Этот сигнал возвра1иает триггер 15 в исходное состо ние, тем .самым запреща  прохождение - импульсов заполнени  через элемент И 4 на вход С 10, и одноврем.енно через ППУ 8 возвращает С 10.в исходное состо ние. Второй по шагу командный импульс проходит с задержкой по отношению к заднему фронту импульса с триггера 15 и запускает через коммутатор триггера 14. Импульсы заполнени  не поступают на входы С 9 и С 10, т.е. ни один из счетных блоков не работает. Импульсы с триггеров. 14 и 15, управл ющие бипол рным ключом 16; разнесены.-во времени , что характеризует наличие положительной погрешности шага. Бипол рный ключ форглирует па.чку импульсов положительной . пол рности в течение этого промежутка времени. Число N.импульсов стабилизироваиной амплитуды и длительности в пачке характеризует величину измефеиной погрешности Ah , выраженную в цифровой .форме. Знак погрешности определ етс  пол рностью выходных сигналов ключа. Периоды следовани , импульсов в пачках синхронизированы с периодами следовани  импульсов заполнени  посредством входа бипол рного ключа 16, соединенного с выходом генератора 1.

Если командный импульс на коммутатор поступает раньше сигнала элемента совпадени , то начало выходного импульса одного триггера опережает конец выходного импульса другого триггера. Это свидетельствует о том, что в течение этого времени импульсы заполнени  одновр еменно поступают на входы С 9 и С 10,т.е.происходит параллельна  работа обоих счетных блоков устройства по двум смежным шагам.Гфи этом бипол рный ключ. 16, управл емый триггеpaNUi 14 и 15, формирует пачку импульсов отрицательной пол рности, число импульсов в которой соответствует величине измеренной, погрешности.

Таким образом, устройство обеспечивает измерение погрешностей шагов любой пол рности. Так как на обоих переключател х 7 и 8 предварительной установки вьтставл  отс  значени , равные номинальной величине шага -контролируемой структуры, н оба счетчика 9 и 10 работают независимо друг от друга, величина рассогласовани  во времени выходных сигналов триггеров 14 и 15, а следодовательно , и величина измеренного откло-нени  действительного шага от заданного значени  может быть любой. Информаци , получаема  с би.пол рного ключа, характеризует знаки погрешностей шагов и их величины в цифровой и аналоговой форме. В цифровой форме отклонени  шагов пропорциональны числам импульсов в пачках . В аналоговой форме измеренные величины описываютс  выражением

Ah,,

так как длительность i разнопол рных пр моугольных импульсов, формируемых бипол рным ключомf посто нна .

Устройство может работать и в режиме пр мого кода. В этом случае во врем  установки всех элементов в исходное состо ние в счетчики 9 и 10 записываетс  нуль.В таком режиме работы элементы 11 и 12 совпадени  выдают сигналы,свидетельствующие о подсчете в пр мом коде счетчиками числа импульсов заполнени , равного ном5нальному шагу контролируемой структуры . Эти сигналы управл ют работой триггеров 14 и 15 i-s одновремег- но через переключатели предварительной установки сбрасывают соответствующие счетчики в исходное (нулевое) состо ние . В остальном принцип работы устройства остаетс  прежним.

изобретени 

5

Устройство дл  измерени.  погрешностей шагов регул рных структур, содержа цее KONO yTaTOp, генератор счетных импульсов и два счетных блока , каждый из которых включает в себ  последовательно соединенр ые переключатель предварительной установки , счетчик и элемент совпадени , выход которого соединен со входом переключател  предварите.пьной установки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено двум  элеменTaNW И, двум  триггерами, бипол рным ключом и фотоэлектрическим преобразователем , включенными между вxoдa UI

0 генератора счетных импульсов и коммутатора , выходы которого соединены соответственно с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих

5 элементов совпадени  счетных блоков, а выходы триггеров соединены с соответствукхднми входаглн бипол рного и первы.и входами ссответствуЮ1чих элементов И, вторые входы ко0 торых соединены с выходом генератора счетных импульсов, а выходы - с установочными входами счетчиков соотвех ствующих счетных блоков, при этом сигнальный вход бипол рного ключа соединен с выходом генератора счетных

5 импульсов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 444049, кл. G 01 в 7/14, 1974.

0

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2608474/18-28,

кл,. G 01 В 7/14, G 04 F 10/04, G 01 R 23/00, 1978.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения погрешностей шагов регулярных структур, содержащее коммутатор, генератор счетных импульсов и два счетных блока, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные переключатель предварительной установки, счетчик и элемент совпадения, выход которого соединен со входом переключателя предварительной установки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя элементами И, двумя триггерами, биполярным ключом и фотоэлектрическим преобразователем, включенным между входами генератора счетных импульсов и коммутатора, выходы которого соединены соответственно с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов совпадения счетных блоков, а выходы триггеров соединены с соответствующими входами биполярного клю^а и первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, а выходы -- с установочными входами счетчиков соответ ствующих счетных блоков, при этом сигнальный вход биполярного ключа соединен с выходом генератора счетных импульсов.