SU974158A1 - Фотоэлектрический динамометр момента вращени - Google Patents

Description

зан со входим счетного триггера, а выходы дифференцирующих блоков дополнительно соединены с электронньал

коммутатором.

На фиг, 1 изображена функциональна  схема: предлагаемого динамометра; а фиг, 2 - временные диаграммы, по сн юшее его работу.

Фотоэлектрический динамометр момента вращени  (фиг. 1) содержит растровые диски 1 и 2, сопр женные с закручиваемым валом 3 с помощью фланцев 4 и 5. На дисках выполнены основной и дополнительный р ды секторных щелей. Углова  ширина секторных щелей основного р да в два раза больше угловой ширины перемычек между ними. Дополнительный р дз щелей на дисках 1 и 2 выполнен в виде равномерно расположенных одинаковых секторных растров с угловым шагом, равным угловому шагу основных растров. Каждый из дополнительных растров имеет посто нное угловое смещение относительно соответствующих основных растров на 1/12 углового шага, причем угловые смещени  основных и дополнительных растров на дисках 1 и 2 имеют противоположные знаки. При наличии указанного смещени  дополнительные растры полностью перекрывают друг друга в момент, когда соотношение прозрачных и непрозрачных участков основных растров в сопр жении составл ет 1:2, а левые границы непрозрачных секторов основного и дополнительного растров одного из дисков и правые границы аналогичных секторов другого диска расположены ja одном радиусе.

С одной стороны растровых дисков 1 и 2 помещены основной 6 и дополнительный 7 источники света, с другойосновной 8 и дополнительный 9 фотоприемники соответственно основной и дополнительной фотоэлектрических пар. Фотоприемник 8 основной фотоэлектрической пары соединен с основным трактом, который состоит из последовательно соединенных,усилител ограничител  10, дифференцирующего блока 11 и одностороннего ограничител  12, Дополнительный фотоприемник 9 соединен с дополнительным информационнЕлм трактом, состо щш-.i из усилител -ограничител  13, дифференцирующего блока 4 и одностороннего ограничител  15. Выходы ограничителей 12 и 15 св заны с соответствующими входами частотомера 16, выход которого соединен с управл ющим входом электронного коммутатора. 17, Выходы дифференцирующих блоков 11 и 4 дополнительно св заны с коммутатором 17, выход которого через однопол рный инвертор 16 соединен со триггере 19 на входе измерительной схемы. К выходам триггера через интегрируюшие цепочки 20 и 21 подключены логометрическое устройство 22 и электроизмерительный прибор (например, цифровой вольтметр)

23.

Усилители-ограничители 10 и 13 выполнены с двухсторонним ограничением . -Коммутатор 17 осуществл ет коммутацию информационных импульсов

основного и дополнительного трактов в зависимости от угла скручивани  вала 3.

Динамометр работает следующим образом .

Растровые диски 1 и 2 в исходном

положении устанавливаютс  таким образом , чтобы секторные щели сопр женных дополнительных растров имели

минимальную угловую ширину. I

При вращении вала 3 на фотоприемниках В и 9 образуетс  последовательность равномерно чередующихс  через определенные интервалы времени импульсов, длительность которых

пропорциональна угловой ширине соответствующих секторных щелей сопр женных растров) (фиг. 2 а,г,з). Импульсам отрицательной пол рности на выходах блоков 11 и 14 (фиг. 2 б,

д,и) при атом соответствует момент перекрыти  светового потока передними кромками непрозрачных секторов обоих растров, а импульсам положительной пол рности - момент прохождени  задними кромками этих же секторов пространства между источниками света b и 7 и фотоприемниками 8 и 9 (позици м а,б,в и г,д,е на фиг. 2 соответствуют импульсы напр жени  на выходах блоков 8,11,12 и 9,14,15 соответственно основного и дополнительного информационных трактов при угле скручивани  растровых дисков, равном д f 2Jt/eN,

где N - число щелей или перемычек в основном или дополнительном р ду щелей каждого диска; позици м з,и,кJ соответствуют, импульсы напр жени  на выводах блоков 8,11 и 12 основного измерительного тракта при A Z7t/3N/.,

Продифференцированные и ограниченные сверху односторонними ограничител ми 12 и 15 импульсы (фиг. 2 в,е,к; подаютс  на вход частотоме ра ib, измер ющего отношение частЪт

следовани  импульсов в основном и дополнительном информационных трактах .

При значении угла скручивани 

60 растров (3N это отношение равно 2:1, при lit/IN частоты равны.

Сигналом управлени  с выхода частотомера 16, подаваемым на электрсн65 ный коммутатор 14, блокируетс  основной информационный тракт при u4 c2fr/3N (соотношение частот 2:1) или дополнительный при лф-уатг/SN (отношение частот 1:1).

Импульсы с выхода одной из дифференцирующих цепочек 11 или 14, прошедшие коммутатор 17, инвертируютс  однопол рным инвертором 18 (фиг.2 ж,л) и запускают триггер 19.Интервалам времени между импуль-ами отрицательной пол рности на входе триггера 19 при этом соответствуют два значени  пропорциональные угловой ширине прозрачных и Непрозрачных участков сопр женных растров (основных при Aif К/Э N и .дополнительных при A P a7t/3N ). Отношение напр жений на выходах три.ггера, пропорциональное указанному соотношению интервалов времени между импульсами, однозначно определ ет величину углового смешени  растров , а следовательно, и искомую величину момента вращени  на валу. Это отношение фиксируетс  электроизмерительным прибором (цифровым вольтметром) 23, подключенным к выходам триггера 19 через логометрическое устройство 22 и интегрирующие цепочки 20 и 21.

Динамометр можно использовать также дл  измерени  знакопеременного момента вращени .

Использование в  инамсметре дополнительного р да щелей, дополнительных фотоэлектрической пары и информационного тракта, частотомера, коммутатора и однопол рного инвертора позвол ет рао-иирить диапазон измерени  при сохранении точности измерени  за счет обеспечени  характеристики динамометра близкой к линейной при коммутации основного и дополнительного информационных трактов.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство CCCf

№ 409096, кл. G 01 L 3/12, 28.06.71.

2.Авторское свидетельство СССР № 569883, кл. G 01 L.3/12, 30.07.75 (прототип).

ПJIDП |-I П

II .II1

IIIII

II II Г

n Пd

I I I

t

ж .Г-, rTTnГТ