SU964440A2 - Устройство дл точного отсчета углоизмерительных приборов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к геодезическим маркшейдерским углоизмерительным приборам, например, теодолитам, и касаетс  устройств точного отсчета по .лимбам углоизмерительных приборов .

По основному авт.св. 779803 известно устройство дл  точноно отсчета растрового типа, содержащее измерительную растровую шкалу, растровый иониус, два фотоэлектрических считывающих элемента и.оборудованное сканирующим узлом с двум  индикаторными растрами и отсчетным блоком. В отсчетный блок вход т два формировател  импульсов, схема совпадени  и счетчик импульсов с цифровым индикатором . Выход первого считывающего элемента,расположенного над нониусом, через первый формирователь соединен с первым входом схемы совпадени  и со счетным входом счетчика, а выход второго считывающего элемента, расположенного над шкалой, через второй

формирователь соединен с вторым входом схемы совпадени , выход которой соединен с управл ющей схемой. Усттройство способно обеспечить требуемую точность только дл  поддержании стабильной скорости сканирующего узла.

При движении сканирующего узла с фотоэлектрических считывающих элементов в счетный блок поступают два

to периодических сигнала, при совпадении фаз которых фиксируетс  момент точного отсчета угла. Дл  фиксации момента равенства фаз цифровым способом из получаемых фотоэлектричес15 ким путем сигналов формируютс  короткие импульсы, поступающие на два входа схемы совпадени . В процессе сканировани  при приближении к зоне равенства фаз (к зоне истинного отсче20 та угла) сравниваемые импульсы максимально сближаютс . Однако, так как сравниваютс  нулевые переходы кривых фототоков, совпадени  импульсов может не быть за счет их небольшой длительности и дискретности сбли жени , поэтому на выходе схемы совпадени  будет отсутствовать сигнал дл  остановки счетчика, регистрирующего значение угла. Дл  того, чтобы система произвела отсчет угла/необходимо увеличить длительность импульсов. Но и в Ътом случае при из менении скорости сканировани  несовпадений импульсов могут снова возникнуть . Если длительность импульсов сделать заведомо большой, то при быстром..сканировании в зоне истинного отсчета будет наблюдатьс  уже несколько совпадений, причем первое совпадение, дающее сигнал на останов ку счетчика, наступает раньше основного совпадени , что приводит к большой погрешности в измерени х l3Введение стабильных электрических движителей сканирующего угла значительно усложн ет его построение. Цель изобретени  - повышение точности измерений без усложнени  сканируюшего узла. Поставленна  цель достигаетс  тем, что оба формировател  импульсов подключены к схеме совпадени , выход которой соединен с управл ющим входом счетчика, через дополнительный двухразр дный реверсивный счетчик . На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема элек тронной части устройства; на фиг.3 эпюры, по сн ющие работу схемы. При наведении визирной трубы по лимбу 1 с помощью узла 2 с индикатором 3 определ етс  грубый отсчет, соответствующий целому числу шагов угломерного растра от какого-либо произвольного положени , принимае- мого за нулевое. После окончани  наводки поступает сигнал начала точного отсчета. Сканирующий узел i повор чиваетс  вокруг оси лимба 1 в пределах всей длины.нониусной шкалы 5 от исходного положени , фиксированного относительно узла 2. Перемещение индикаторных растров 6 и 7 относительно соответствующих отсчетных |застров лимба 1 и шкалы 5 вызывает изменение интенсивности проход щего св та и создает в фотодиодах 8 и 9 Фототок , периодически измен ющийс  по амплитуде. Подвод света к растровым сопр жени м 1-7 и 5-6 от светодиода 10 пр ИЗВОДИТСЯ с помощью световода 11. В св зи с разной величиной шага растра лимба 1 и шага растра нониусной шкаиы 5 периоды фототока также различны а кривые фототоков имеют переменный сдвиг по фазе. При отсчете, например сотых долей шага 99 периодам шкалы лимба 1 соответствуют 100 периодов растра нониусной шкалы 5, а длина нониусной Шкалы 5 должна содержать не менее 101 периода. Поэтому при сканировании По всей длине нониуса Bcei- да найдетс  момент времени, при котором фазы фототоков на выходе считывающих фотодиодов 8 и 9 совпадут. Формирователи 12 и 13, подключенные через усилители И и 15 и триггеры 16 и 17, выpaбaтывa эт в моменты перехода ч,ерез нуль в зоне равенства фаз короткие импульсы U и U2. (фиг.З), соответствующие ка) периоду фототоков . Начальный импульс с формировател  13 соответствующий сигналу с лимба 1, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18, . в котором записываетс  один, отсчет. Следующий за ним импульс с формировател  13, соответствующ1 сигналу со шкалы 5,поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 18 и возвращает его в нулевое состо ние. С инверсного выхода второго разр да реверсивного счетчика, состо ние которого не изменилось, на схему, 19 совпадени  поступает сигнал (логическа  единица), разрешающий подачу на регистрирующий счетчик 20 счет ных импульсов с формировател  12. Переключен1 е первого разр да реверсивного счетчика 18, -не измен ющее состо ние его второго разр да, происходит до тех пор, пока на сум- , Мирующий вход не поступает импульс п-1. В положении, соответствуйщем зоне истинного отсчета угла, на вычитающий вход последовательно поступают два импульса п-1 и п. Импульс п переносит счет с первого разр да реверсивного счетчика 18 на его второй разр д, и на инверсном выходе .второго разр да выдел етс  сигнал (логический нуль), запирающий схему 19 совпадени  и прекращающий подачу импульсов на счетчик 20. Число импульсов, поступившее на регистрирующий счетчик 20 с начала движени  сканирующего узла 4, равно пор дковому номеру штриха шкалы 5 совпадающего со штрихом шкалы лимба 1, и при соответствующей юстировке дополн ет грубый отсчет, например,. сотыми дол ми единиц грубого отсчета в форме точного отсчета, снимаемого с индикатора 21. Преимуществом устройства  вл етс  небольша  погрешность измерений, равна  разрешающей способности нониуса (в приведенном случае одной сотой доле единицы грубого отсчета), и независимость результатов измерений от скорости движени  сканирующего узла. Формула- изобретени  Устройство дл  точного отсчета углЬизмерительных приборов по авт. 96 04 св. М 779803, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности без усложнени  сканирующего узла, оба формировател  импульсов подключены к схеме совпадени , выход которой, соединен с управл ющим входом счетчика, через дополнительный двухразр дный р еверсивный счетчик . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 779803, кл. G 01 С 1/00, 1978,

ф1/г. /

(лУ фиг.З

Claims (1)

1. Формула· изобретения Устройство для точного отсчета углоизмерительных приборов по авт. 1S св. Μ’ 779803, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности без усложнения сканирующего узла, оба формирователя импульсов подключены к схеме совпадения, выход которой, соединен с управляющим входом счетчика, через дополнительный двухразрядный реверсивный счетчик.