SU945650A1 - Устройство дл измерени угловых смещений объекта - Google Patents

Description

- Изобретение ртноситс  к контрольно-измерительной технике и может быт использовано дл  определени  угловог положени  объекта в автоматизированных системах контрол  и управлени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  уг ловых смещений объекта, содержащее установленные последовательно источник когерентного излучени , жестко св зываемый с исследуемым объектом, светопровод, фотоприемник, подключен ные к одному из выходов последнего счетчик импульсов, делительчастоты и интегратор, и ключевой элемент, подключенный к второму вь1хОду фотоприемника l }. Недостатком устройства  вл етс  низка  точность и быстродействие измерени  угла вращени  объекта, обусловленные тем, что достоверный результат на интеграторе можно получить только после прихода импульсов, кратных четырем, т.е. разрешающа  способность устройства по вращению в четыре раза ниже, чем по угловому смещению относительно другой оси объекта. Кроме того, при медленном смещении объекта интервал времени между -моментами прихода импульсов, четырем, может оказатьс  достатЪчно большим и не удовлетвор ть требовани м быстродействи . Необходимость обращатьс  к счетчику, чтобы определить момент времени, когда на интеграторе достовернь|й результат, создает неудобство в обслуживании устройства. Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  угловых смещений объекта, содержащее установленные последовательно источник когерентного излучени , жестко св зываемый с исследуемым объектом, светопровод , фотоприемник, подключенные к одному из выходов последнего счетчик имПУЛЬСОВ , делитель частоты и интегоаTOD , и ключевой элемент,подключенный к второму выходу фотоприемника, снабжено соединенными последовательно дифференциальной цепочкой, сумматором и элементом задержки, вход дифференциальной цепочки соединен с выходом ключевого элемента, второй вход сумматора св зан с выходом фотоприемника, а выход элемента задержки соединен с вторым входом интегратора.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содерк ит установленные последовательно источник 1 когерентного излучени , светопровод 2, фотоприемник 3, выполненный в виде коль-. цевого фотопотенциометра, подключен-ные к одному из выходов фотоприемниКЗ 3 счетчик А импульсов, делитель 5 частоты на 2 и интегратор 6, соеди ненные последовательно ключевой элемент 7, дифференциальную цепочку 8, сумматор 9 и элемент 10 задержки, один из входов -ключевого элемента 7 св зан с вторым выходом фотоприемника 3, второй вход соединен с выходом . делител  5 частоты на 2, второй вход сумматора 9 св зан с первым выхо дом фотоприемника 3, а выход элемента 10 задержки соединен с вторым входом интегратора 6.

Устройство работает следующим образом .

Луч света от источника 1 когерентного излучени , жёстко св занного с контролируемым объектом, под определенным углом входит в светопровод 2. Многократно отразившись от его боковых поверхностей, луч .попадает на одно из двух полуколец фотоприемника 3. Сигнал с последнего через дифференцирующий элемент (не показан ) поступает на счетчик k импульсов, где фиксируетс  единица. При угловом смещении объекта в плоскости измерени , а вмес те с ним и источника 1 когерентного излучени , измен етс  угол входа луча света в торец светопровода 2, что прИ водит к измененйиэ числа внутренних отражений света в нем и соответственно направлени  выход щего луча света. Происходит засветка другого полукольца фотоприемника 3, при по влении сиг нала на котором записываетс  в счетчике k импульсов очередна  единица. По мере разворота объекта происходит последовательна  засветка то одного, то другого полукольца фотоприемника 3

что приводит к накоплению числа в счетчике h импульсов , характеризующего величину этого разворота. Одновременно каждый импульс с фотоприемником 3 поступает на сумматор 9, делитель 5 частоты на 2 и на цепь (не показана) разр да интегратора 6.

Сумматор 9 -обеспечивает подключение одного и того же входа интегратоpa 6 к выходам фотоприемника 3 и дифференциальной цепочки 8, осуществл   формирование их разностного сигнала. При первом импульсе интегратор 6 приводитс  в исходное нулевое состо ние,

5 а выходное состо н ие делител  5 частоты на 2 не измен етс . Этот импульс , пройд  сумматор 9 и элемент 10 задержки, поступает на интегратор 6 и зар жает его до уровн  напр жени ,

пропорционального углу засветки фотоприемника 3, который в исходном состо нии выбираетс  отличным от нул , но меньшим tr . Последующий, второй импульс с фотоприемника 3, отличный

«от предыдущего на половину напр жени  питани  приемника, также поступает на сумматор 9. цепь разр да интегратора 6, обеспечива  нулевой потенциал на его выходе, и делитель 5 частоты на 2. В то же врем  на выходе делител  5 частоты на 2 формируетс  импульс, который открывает ключевой элемент 7 на :врем  длительности импульса , благодар  чему напр жение с фотоприемника 3 после дифференцировани  на дифференциальной цепомке 8 поступает в противофазе на сумматор 9 и далее через элемент 10 задержки на интегратор 6, где он суммируетс  с импульсом, поступившим через сумматор 9 и элемент 10 задержки непосредственно с фотоприёмника 3. Если вращени  объекта не произошло за- это врем , напр жение на интеграторе 6 сохранитс  и будет пропорциональным исходному углу засветки фотопрйемника 3. В противном случае величина напр жени  на интеграторе 6 изменитс  на величину, пропорциональную изменению угла засветки фотоприемника 3, т.е. угла вращени  объекта. Знак изменени  этого напр жени  (увеличение или уменьшение его) отражает напр жение вращательного движени  исследуемого объекта.

Применение устройства позвол ет повысить точность и быстродействие измерени  угловых смещений объектов. формула изобретени  Устройство дл  измерени  угловых смещений о 3ъекта, содержащее установленные последовательно источник ко- герентного излучени ,жестко св зываемый с исследуемым объектом, светопровод , фотоприемник,подключенные к одному из выходов последнего счетчик импульсов, делитель частоты и интегра тор, и ключевой элемент,подключенный к второму выходу фотоприемника, о т личающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродейст50 ВИЯ, оно снабжено соединенными последовательно ди4х(еренциальной цепочкой , сумматором и элементом задержки, вход дифференциальной цепочки соедийен с выходом ключевого элемента, второй вход сумматора св зан с выходом (ютоприемника, а выход элемента задержки - с вторым входом интегратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке t 2807937/28, кл. G 01 В 11/26, 1979.

С

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения угловых смещений объекта, содержащее установленные последовательно источник когерентного излученияжестко связываемый с исследуемым объектом, светопровод, фотоприемник,подключенные к одному из выходов последнего счетчик импульсов, делитель частоты и интегратор, и ключевой элемент,подключенный к второму выходу фотоприемника, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено соединенными последовательно дифференциальной цепочкой, сумматором и элементом задержки, вход дифференциальной цепочки соеди5 нен с выходом ключевого элемента, второй вход сумматора связан с выходом Фотоприемника, а выход элемента задержки - с вторым входом интегратора, ¹⁰ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР по заявке 1? 2807937/28, кл. G 01 В 11/26, 1979.