Устройство для контроля дорожек лимбов угломерных приборов Советский патент 1983 года по МПК G01C1/06 G01C25/00 

Изобретение относится к аппаратуре цпя контропя и капибровки угломерных приборов, а конкретно к устройствам цпя контропя цорожек пимбов, испопьзу мых в частности, в преобразователях

утоп - коц с переменным счетным интервалом. Эти устройства могут использоваться также цля контропя цорожек лимбов всевозможных угловых штриховых мер, лимбов геодезических, астрономических и навигационных приборов.

Известно устройство аля контроля лимбов, соцержащее ось, два фотосчитываюших устройства с поверяемого и эталонного лимбов, фотоэлектрический автокомпенсатор, в котором сигнал считывйется с оцного края эталонного пимба, что существенно снижает точность эталонного сигнала иэ-за эксцентричности эталонного пимба на оси вращения, погрещности подшипников вращающегося узла, а также погрешностей целения эталонного лимба. Кроме того, с должной точностью не находится первая гармоника поверяемой поспецоватепьности погреш- иостей штрихов лимба, так как визуальная оценка по фигуре, которая вычерчивается на фотобу 1аге, носит сугубо субъективный характер.

Известно устройство цля контроля

погрешностей циаметров лимбов угломерных инструментов, соцержащее эталонный и поверяемый лимбы, жестко закрепленны на оси вращения, соединенной с цвйгат лем, фотоэлектрические преобразователи, сопряженные со штрихами цорожек эталонного и поверяемого пимбов, а также ехему измерения временного запаздывания между им1тульсами, вырабатываемыми фотоэлектрическими преобразователями и соответствующими последовательностями депений цорожек сравниваемых

лимбов 2 .

I.

Это устройство позволяет выявлять только погрешности циаметров лимбов, не дает возмоншости выполнять контроль каждого штриха поверяемого лимба. Существенное ограничение возможностей известного устройства состоит в контроле только лимбов, количество штрихов которых равно количеству штрихов эталонного пимба.

Цепью изобретения является повышб ние точности контроля каждого деления дорожек пимбов произвольной разрядност

Указанная цепь достигается тем, что в устройстве для контроля дорожек лимбов угломерных приборов, содержащем

приводимьгй во вращение вал, на котором предусмотрены посадочные гнезда для установки поверяемого и эталонного лимбов, а также фотоэлектрические преобразоватеш цля считывания делений дорожек обоих лимбов, подключенные к схеме измерения временного запаздывания между импульсами, соответствующим последовательностям делений дорожек поверяемого и эталонного лимбов, фотоэлектрические преобразоватепи для считыва1гая целений цорожки эталонного лимба подключены к сигнальному входу , клапана управляющего счетчиком схемы измерения, через введенный умножитель входных импульсов, выполненный как следящая система с импульсной фазовой автоподстройкой частоты, а к управляющему входу клапана - через введенный депитепь частоты импульсов с коэффициентом деления, регулируемым в соот ветствии с разрядностью дорожки поверя мог о Лимба, в то время как с другим управляющим входом клапана соединен фотоэлектрический преобразоватепъ цпя считывания депений цорожки поверяемого пимба, а выход счетчика соединен с входом вычислительного анализатора.

На фиг. 1 изображена приншшиапьная бпок-схема устройства; на фиг. 2. и 3 изображены упрощенные блок-схемы умножителя и целителя частоты импульсов.

Поверяемый лимб 1 и эталонный лимб , представляющие собой, напримерстеклянный прозрачный диск с нанесенным слоем серебра, на котором нарезана равномерная дорожка штрихов, закреплена liгнездах на общем валу 3, соединенном с двигатепем 4, Фотрэлектричеокие преобразсватепи 5 - 8, сопряжены с штрихами дорожки эталонного лимба 2, а фотоэлектрический преобразователь 9 - с штрихами дорожки поверяемого лимба 1, Входы блока 10 соецин&ны с выходами фотоэлектрических преобразователей 5-8, сопряженных с штрихами дорожки эталонного пимба 2, а выход - с входом 4 умножителя 11 и делителя 12 частоты с переменным коэффициентом деления. Выход делителя 12 соединен с. вторым управляющим входом клапана .13, первый управляющий вход которого соединен с выходом фотоэлектрического преобразователя 9, сопряженного с штрихами дорожки пов&ряемого пимба 1. Сигнальный вход клапана 13 соединен с выходом y шoжлтепя 11, а выход - с входом счетчика 1 Узпь lO - .14 образуют схему изме рения временного запазцывания, coeax ненную с вхоцом вычиспитепьного анализатора 15 с выходным инцикатором 16. В плоскости анализатора фотоэлектрических преобразователей 5-8 нахрцятся анализирующие щели, размер которых равен проекции окна цорожки лимба на плоскость анализа, поэтому сиг нал на выходе получается треугольной формы. Эти сигналы поступают на блок 10 осреднения пачки входных импугпэсов. Момент возникновения импупь са на выходе блока 10 соответствует центру пачки импульсов на его входах. Блок 1О может быть выполнен например в виде сумматора на сопротивлениях и порогового элемента. С выхода бло. ка 10 последовательность эталонных импульсов, фаза которых характеризует угол поворота вала 3 с лимбами 1 и 2, , подается на умножитель 11. На фазовом детекторе 17 умнон:ителя 11 выделяется сигнал, пропорциональный разности . фаз между каждым входным импульсом с блока 1О и каждым N -м импульсом, выделяемым делителем 18 из последовательности импульсов управляемого генератора 19. Этот сигнал подается на вход фильтра 20, на выходе которого этот сигнал сохраняется во время всего рериода между входными импульсами. Сигнал с выхода фильтра 20 подается на вход управляемого генератора 19; частота- которого изменяется в зависимости от входного напряжения. Таким образом, частота на его выходе изменяется пропорционально изменению разности фаз на выходе фазового детектора 17, т. е. уЪтанавпивается , в N раз больше частоты входных импульсов. Импульсы с выхода управляе мого генератора 19 подается на сигналь ный вход клапана 13, котЬрый открывае ся по первому управляющему входу импульсом с выхода фотоэлектр1«еск6го .преобразователя 9, а закрывается по второму управляющему входу эталонным импульсом с выхода блока 10, прошед- ишм через целитель 12 частоты с дере, менным коэффициентом деления. . На вход счетчика 21 делителя 12 подается эталонная последовательность импульсов, количество которых за один оборот вала 3 равно количеству штрихов нанесенных на эталонный пимб 2. Переключатель 22 вручную устанавди вается в положение, соответствующее разрядности поверяемого лимба, при этом вход дифференцирующей цепи 23 оказывается соединенным с соответствуюиим выходом счетчика 21, напряжение на котором имеет форму меанцра, количество периодов.которого за один оборот оси вращения равно количеству штрихов на дорожке поверяемого лимба 1. Дифференцирующая цепь 23 вырабатывает на своем выходе короткие импульсы по положительным фронтам поспедс вательности, импульсов на ее входе. На выходе клапана 13 образуются пачки, количество импульсов в которых характеризует погрещность штрихов повер(яемого лимба. Импульсы каждой пачки подсчитываются в счетчике 14.хПолученный в счетчике 14 код, характеризующий погрешность каждого щтриха, подается на вычислительный анализатор 15, который по формулам практ1 ческого raj монического анализатора вычисляет амплитуду А и фазу Ч.., первой гармоники и погрешность нанесения каждого штриха на поверяемом лимбе. Л.сУ..-п(с.+Ч.), где - погрешность лимба в каждом штрихе; сГ - разность фаз между поверяемой и эталонной последовательностями в каждом штрихе;1 - порядковый номер штриха; А - амплитуда первой гармоники} Mi - фаза i -го штриха; .j - начальная фаза первой гармоники; - математическое ожидание массива . Полученный результат подается на индикатор 16. Использование п{)едлагаемого устройства для контроля погрешностей штрихов доронсек лимбов позволяет повысить точность измерения по сравнению с существующими устройствами контроля погреи нрстей штрихов дорожек лимбов за счет исключения ошибки эксцентриситета пс веряемого лимба непосредственно в процессе измерения в 3-5 раз; сократить время измерения за счет исключения проведения оператором дополнительных операций по исключению эксцентриситетаВ 2-3 раза; обеспечить контроль дорожек лимбов с любым периодом нан сения штрихов.

fr

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДОРОЖЕК ЛИМБОВ УГЛОМЕРНЫХ ПРИБОРОВ, соаернсащее привоцимый во вращение вап, на котором предусмотрены лосацочные гнезда дпя установки поверяв мого и этапонного .лимбов, а фотоэпектрические преобразователи для считывания делений дорожек лимбов, подключенные к скеме измерения временного запаздывания между импульсами, соответствующими поспецоватепьностям. делений дорожек, поверяемого и этапо№ного лимбов, отлич а юшееся тем, что, с цепью повышения точности контроля каждого деления цорожек лимба произвольной разрядности, фотоэпектричеокие преобразователи дгея считывания деления дорон ки эталонного лимба подключены к сигнальному входу клапана, управляющего счетчиком схемы измерения, через введенный умножитель входных импульсов, выполненный как следящая система с импульсной фазоЬой автопод- стройкой частоты, а к управляющему входу кпапана - через введенный делитель частоты импульсов с коэффициентом С 3 деления, регулируемым в соответствии с разрядностью дорожки поверяемого (Л лимба в то врбмя как с другим управляющим входом кпапайа соединен фотоэлектс рический преобразователь для считывания делений дорожки поверяемого лимба, а выход счетчика соединен с входом вычисли- тепьного анализатора. о 4 СО 1 СО о

С5юка Щ

Л

Фмг.2

W

Фиг.д