SU824265A1 - Способ поверки преобразователей углапОВОРОТА ВАлА B КОд и уСТРОйСТВОдл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического контрол  преобразователей неэлектрических величин в дискретный электрический сигнал и может быть использовано дл  поверки преобразователей угла в унитарный код.

Известны способы дл -контрол  преобразователей угла поворота вала в код и устройства, реализугацие способ основанные на том, что угловое положение валов роторов двух преобразоваталей остаетс  неизменным в процессе контрол  .

Недостатком их  вл етс  низка  точность.

Известны также способы и устройства дл  поверки круговых преобразователей угла в унитарный код в процессе синхронного вращени  роторов повер емого и образцового преобразователей путем сравнени  по фазе электрических сигналов с их выходов 2 .

Их недостатком таюке  вл етс  низка  точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  аттестации преобразователей угла поворота в код, которое содержит станину, поворотную платформу , св занную со станиной через подшипник, шпиндель, размещенный на . поворотной платформе и св занный с нею через другой подшипник, электропривод вращени  шпиндел , образцовый и повер емый преобразователи угла поворота в код, расположенные, соответственно, на, нижнем и верхнем торце шпиндел  и хсестко. св занные с

d ним своими роторами, статор образцового преобразовател  посредством механизма фиксации св зан со станиной, а.статор повер емого преобразовател  посредством другого механизма фикса5 ции - с поворотной платформой, элементы поворота и фиксации указанной платформы относительно станины, г также фазометр с самописцем.

Поверка преобразователей заключае-гс  в следующем.

Включают электропривод вращени  шпиндел  и вращают роторы преобразователей . При этом электрические сигналы с выходов преобразователей

5 поступают в фазометр и разность их фаз регистрируетс  самописцем в виде диаграммы, котора  отражает в определенном масштабе разностную погрешность повер емого и образцового пре0 образователей, т. е. функцию погреш«ости повер емого преобразовател  по отношению к образцовому от угла поворота роторов. После записи диаграммы электропривод выключают, снимают фиксацию платформы и поворачивают ее относительно станины, совместно со статором повер емого преобразовател  на некоторый угол. Затем платформу снова фиксируют и, враща  роторы, производ т вторую запись. Таким же образом выполн ют записи остальных диаграмм при дискретных угловых положени х платформы в пределах от О до 360. Начала записей всех диаграмм регистрируют отметчиком оборотов, который св зан со шпинделем. Полученное семейство диаграмм изображает функцию разностной погрешности преобразователей от угла поворота роторов и от углового положени  статора повер емого преобразовател . Диаграммы совмещают по отметкам начала записей и полученное семейство совмещенных диаграмм используют дл  оценки погрешности повер емого преобразовател , которую выполн ют графоаналитическим путем. Следовательно , указанное устройство позвол ет выполн ть совокупные измерени  (см. ГОСТ 16263-70) и, путем обработки их результатов, определ ть функцию погрешности повер емого преобразовател  от угла поворота его ротора.

Известный способ поверки преобразователей и устройство дл  его осуществлени  позвол ют выполн ть серии измерений без переустановок роторов преобразователей по отношению к шпинделю, что значительноповы шает точность измерений д.

Однако сложность графоаналитической обработки результатов дл  нахождени  искомой функции  вл етс  недостатком этого устройства и способа измерени .

Другой недостаток состоит в нестабильности масштаба диаграмм по оси абсцисс. Она возникает из-за того, что движение ленты в регистрирующем приборе  вл етс  функцией времени и производитс  от автономного привода, тогда какрегистрируема  величина  вл етс  функцией угла поворота роторов преобразователей, вращаемых от другого привода. Это создает дополнительные трудности и погрешности при обработке результатов, Цель изобретени  - повышение точности поверки преобразователей угла поворота вала в код.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе поверки преобразователей угла поворота вала в код, основанном на измерении и регистрации разности выходных сигналов образцового и повер емого преобразователей при синхронном вращении их валов и определении погрешности повер емого

преобразовател  путем анализа упом нутых разностей выходных сигналов, совмещенных по одинаковому угловому положению валов, измерение и регистрацию разности выходных кодов производ т при дискретном угловом положении статора образцового преобразовател  в диапазоне О - 360°, а погрешность определ ют в виде огибающей разностей выходных сигналов.

В устройство дл  осуществлени  способа, содержащее поворотную платформу , установленную в станине, укрепленный на поворотной платформе статор повер емого преобразовател , привод вращени , кинематически св занный с валами образцового и повер емого преобразователей, выходы которых подключены к измерительному блоку, а выход измерительного блока под ключен к .регистрирующему блоку, введен дополнительный поворотный механизм , корпус которого укреплен на станине, а выходной вал жестко соединен с корпусом образцового преобразовател , привод вращени  кинематически св зан с регистрирующим блоком. На фиг. 1 изображено устройство дл  осуществлени  способа; на фиг. 2дкаграЕ шы , по сн ющие способ нахождени  искомой функции.

В состав устройства входит станина 1, в которой установлен а поворотна  платформа 2, в центральном отверстии платформы 2 установлен на подшипнике шпиндель 3 с предметным столиком 4, платформа 2 св зана посредством конической 5 с маховиком 6, служащим дл  поворота платформы , на платформе 2 установлен кронштейн 7. Платформа снабжена также болтами 8, головки которых размещены в Т-образном кольцевом пазе станины , в нижней части шпиндел  3 установлен образцовый преобразователь 9 и электропривод 10 вращени  шпиндел , на предметном столике 4 установлен повер емый преобразователь 11 статор которого через механизм 12 фиксации св зан с кронштейном 7, статор образцового преобразовател  9 через синхронную муфту 13 св зан со шпинделем поворотного механизма 14 (например;, оптическа  делительна  головка ) , корпус которого закреплен на станине 1,. электрические выходы преобразователей 9 и 11 соединены со входами измерительного блока 15, выход которого соединен со входом отклон ющей системы регистрирующего блока 16. Ведущий вал редуктора в лентопрот жном механизме регистрирующего блока 16 кинематически св зан с приводом 10 и со шпинделем 3.

Поверку выполн ют следующим образом .

Claims (3)

1. На предметный столик 4 устанавливают .повер емый преобразователь 11 и после регулировки положени  его ротора относительно оси вращени  шпин дел  3, статор его закрепл ют при помощи механизма 12 фиксации к крон штейну 7 платформы. 2. Платформу 2 фиксируют в заданном положении болтами 8. Оси вращени  шпиндел  3 и шпиндел  поворотного механизма 14 совмещают с максимальной точностью (например, 0,005 - 0,01 мм), после чего корпус механизма 14 закрепл ют на станине 1. Перед каждым измерением стопор т шпиндель пово отного механизма 14. Включают электро привод 10 вращени  шпиндел  3. Сигн лы с выходов преобразователей 9 и 11 поступают в измерительный блок 15. Разность выходных кодов преобра зователей 9 и 11 регистрируетс  на ленте самопишущего прибора в виде диаграммы, изображающей функцию разностной погрешности одного преобразо вател  по отношению к другому. После записи диаграммы (один или несколько оборотов шпиндел  3} электропривод 10 выключают. Стопор поворотного механизма 14 ослабл ет и его шпиндель а вместе с ним через муфту 13 и статор образцового преобразовател  9, поворачивают на заданный угол, после чего шпиндель поворотного механизма снова стопор т. Запись второй диаграммы производ т аналогично первой Таким же образом производ т записи всех остальных диаграмм при повороте статора преобразовател  9 на дискретные значени  углов в пределах от О до 360°. Начала записей всех диаграмм регистрируютс  отметчиком оборотов, который св зан со шпин делем 3 (на фиг. 1 не показан). После этого все диаграммы совмещшот по отметкам начала записей, а также по оси абсцисс, и получают семейство кривых - совмещенные диаграммы функций разностных погрешностей преобразователей 9 и 11 от угла поворота их роторов, а также от углового положени  статора образцового преобразовател  9. На фиг, 2 с изображено указанное семейство кривых. Цифрами обозначены пор дковые номера функций, получаемых при дискретных угловых смещени х статора образцового преобразовател . Кажда  из этих функций получена результате вычитани  из неизвестной функции X ( ц ) (изображенной на фиг. 2а) другой неизвестной функции у ( Ц) ) (изображенной на фиг. 2Ь) под соответствующим пор дковым номером. При этом X (tp ) и у ( ф ) соответственно функции погрешности повер ёмо .го и образцового преобразователей от угла поворота их роторов, значени  которых не известны. Например , функци  с пор дковым номером 4 (фиг. 2 с)  вл етс  разностью неизвестных функций, соответствующих .фиг. 2 а и функции с пор дковым номером 4 на фиг. 2 в. При дискретных угловых смещени х статора преобразовател  9 начальна  фаза функции его погрешности смещаетс  вдоль оси абсцисс, принима  положени  в соответствии с пор дковыми номерами на фиг. 2 в. При этом из любой ординаты искомой функции (фиг. 2 а) поочередно вычитаютс  все текущие значени  у функции погрешности образцового преобразовател , в том числе и ее экстремальные положительные Уп,а,и отрицательные у ;„значени . Поэтому максимальное А и минимальное A.; ;jpHaчени  ординат в каждой из точек оси абсцисс семейства совмещенных диаграмм: представл ют разность ординаты х искомой функции в этой точке оси и, соответственно, значений mtn Ушах т. е. Aimo(x - Ymin nuTi - Уп,ау. Следовательно верхн   огибающа  семейства совмещенных диаграмм (фиг. 2 с), как геометрическое место всех ординат со значени ми А,, представл ет функцию X ( qi ) - , , а нижн   огибающа , как геометрическое место всех ординат со значени ми ,n- функцию X (ср ) - . Это означает, что огибающие линии семейства совмещенных диаграмм (штриховые линии на фиг. 2 с) представл ют функцию погрешности повер емого преобразовател  в масштабе, аналогучном масштабу регистрации разностной погрешности. Функции, соответствующие верхней и нижней огибающим, идентичны , но смещены относительно оси абсцисс на некоторые значени  (угпах и Ymin) Очевидно, что дл  вы влени  высших гармонических составл ющих искомой функции, число дискретных угловых положений статора преобразовател  9, а следовательно, и количество кривых всемействе совмещенных диаграмм, должно быть достаточным , чтобы лини , огибающа  их вершины, могла отразить интересующую высшую гармонику. Погрешность преобразовател  9 мо-. жет быть сравнимой и даже превышать погрешность повер емого преобразовател  11 при условии, что функци  его погрешности по углу поворота ротора достаточно стабильна и не имеет значительной случайной составл ющей. функцию погрешности образцового преобразовател  необходимо знать и периодически контролировать. Дл  периодического контрол  функии погрешности преобразовател  9 спользуют поворотную платформу 2. этой целью на предметный столик устанавливают и закрепл ют указаным способом преобразователь 11. Заиси семейства диаграмм выполн ют ри неподвижном статоре образцового реобразовател  9, когда поворотный еханизм 14. посто нно застопорен, а оворотную платформу 2 от записи к записи смещают на дискретные значени  угла в пределах от О до 360°, Обработку результатов производ т ана логичным образом с тем отличием, что огибающа  лини  семейства совмещенны диаграмм отображает функцию погрешности образцового преобразовател  9 от угла поворота его ротора. Таким образом, способ поверки преобразователей угла поворота вала в код и устройство дл  его осуществлени  позвол ют существенно повысить точность измерени  без увеличени  точности образцового преобразовател . Формула изобретени  1. Способ поверки преобразователей угла поворота вала в код, основанный на измерении и регистрации р ности выходных сигналов образдового и повер емого преобразователей при синхронном вращении их валов и опре делении погрешности повер емого пре образовател  путем анализа упом нутых разностей выходных сигналов, со мещенных по одинаковому угловому положению валов, отличающийс  тем,, что с целью повыше . НИН точности поверки, измерение и регистрсщию разности выходных сигналов производ т при дискретном угловом положении статора образцового преобразовател  в диапазоне О-ЗбО, а погрешность определ ют в виде огибающей разностей выходных сигналов. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее поворотную платформу, установленную в станине , укрепленный на поворотной платформе статор повер емого преобразовател , привод вращени , кинематически св занный с валами образцового и повер емого преобразователей, выходы которых подключены к измерительному блоку, а выход измерительного блока подключен к регистрирующему блоку, отличающеес  тем, чтов него введен дополнительный поворотный механизм, корпус которого укреплен на станине, а выходной вал жестко соединен с корпусом образцового преобразовател , привод вращени  кинематически св зан с регистрирующим блоком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ахметжанов А. А. Системы передачи угла повышенной точности. М., Энерги , 1966, 257-262.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 466534, кл. G 08 С 25/00, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2601252/18-24, ,чл. G 08 С 25/00, 1978.

   и II 2 3 4 5 б 7 5 10 ff ,2