Устройство для измерения угла наклона Советский патент 1984 года по МПК G01C9/00 G01C7/04 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике, в частное ти к устройствам для автоматизации процесса нивелирования рельсового пути. По основному авт.св. № 972212, известно устройство, которое содержит модулирующий диск, маятник с датчиком его положения, датчик тактовых импульсо:в, триггер, две двухвходовые схемы совпадения, датчик счетных импульсов, реверсивный счет чик импульсов, коммутатор шагового двигателя и шаговьй двигатель Г . Выходные импульсы реверсивного счетчика импульсов по. условиям рабо ты могут появляться в любой момент времени, и поэтому имеется вполне определенная вероятность совпадения выходного импульса с моментом удара падающего ножа самописца по записивающему барабану. Так как в момент удара ножа нагрузка на шаговый двигатель резко увеличивается, то возможен пропуск шага, что снижает точ ность измерения, В устройстве по основному авторс кому свидетельству емкость реверсив ного счетчика импульсов рассчитывается , исходя из частоты счетных импульсов и предельной рабочей .частоты шагового двигателя, называемой приемистостью шагового двигателя, рутем деления первой частоты на вто рую. Исходя из этого расчета,.частота импульсов на входе коммутатора шагового двигателя на предельных уклонах не должна превысить приемис тости шагового двигателя. На самом деле для реверсивного счетчика импульсов это не всегда так. Предетавим себе случай, когда начальное состояние триггеров счетчика такое, что последний импульс в положительной пачке импульсов перебросит все триггеры в состояние 1. При этом на входе коммутатора шагового двигателя появится импульс переполнения счетчика. Первый же импульс отрицательной пачки импульсов, следую щей за положительной пачкой,перебросит все триггеры счетчика в соетояние О. Щзи этом на другом входе шагового двигателя снова появится импульс. Период между появлениями этих импульсов будет близким к . периоду счетных импульсов и значительно меньшим, чем допустимый для шагового двигателя. В этом случае возможны пропуски его шагов, что недопустимо. Кроме описанного случая могут быть и близкие к ним, когда период между выходными импуль сами счетчика равен нескольким периодам счетных импульсов. Вероятность таких случаев не очень велика но считаться с ней нужно, так как такие случаи снижают точность измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два триггера и две трехвходовые схемы совпадения, включенные между реверсивным счетчиком и коммутатором шагового двигателя, причем счетные входы триггеров подключены к выходам реверсивного счетчика, входы начальной установки триггеров и первые входы схем совпадения под- ключены к датчику тактовых импульсов, выходы Q триггеров подключены к вторым входам схем совпадения, а выходы Q триггеров подключены накрест к третьим входам схем совпадения, а выходы схем совпадения подключены к входам коммутатора шагового двигателя. На чертеже показана схема устройства, Устройство содержит реверсивный счетчик 1 импульсов, соединенный со входами вновь введенных триггеров 2 и 3, вторые входы которых соединены с датчиком 4 тактовых импульсов, Выходы триггеров 2 и 3 связаны с входами вновь введенных схем 5 и б совпадения, третьи входы которых подсоединены к датчику 4 тактовых импульсов, а выходы - к коммутатору 7 шагового двигателя. Устройство работает следующим образом. I . . Очередной тактовый импульс устанавливает триггеры 2 и 3 в исходное состояние, когда на выходах Q присутствуют единицы, а на выходах Q нули. Так как при этом на одном из входов каждой схемы 5 и б совпадения нет сигнала, то тактовый импульс IHa выход не проходит, Допустим, что в промежутке между такто ми импульсами импульс переполнения реверсивного счетчика 1 перебросит триггер 2 в состояние, когда на в ходе Q будет нуль, а на выходе Q единица. В этом случае на двух вхо-дах схемы б совпадения будут единицы, и с приходом тактового импульса на третий вход на выходе схемы 6 совпадения появится импульс, который Поступит на коммутатор 7 шагового двигателя. Если в промежутке между тактовыми импульсс1ми выходные импульсы реверсивного счетчика 1 появятся на обоих выходах и переброС.ЯТ оба триггера 2 и 3, то в этом случае на одном из входов каждой схемы 5 и 6 совпадения будет нуль, и тактовый импульс на выход устройства не пройдет. Этот же тактовый импульс установит оба триггера в исходное состояние.

Таким образом, появившиеся на разных выходах реверсивного счетчика 1 в течение одного цикла работы два импульса на вход коммутатора 7 шагового двигателя не проходят. Появление на одном из выходов реверсивного счетчика 1 двух импульсов в одном цикле измерения даже при максимальных углах наклона прибора исключено конструктивным расчетом диска. Частота тактовых импульсов выбирается равной или меньше приемистости шагового двигателя.

Самописец регулируется так, чтобы удар ножа по записывающему барабану происходил между тактовыми.

импульсами. Таким образом. Удар ножа не может совпасть:с отработкой шага шагового двигателя.

Исключение погрешности, свйзанной с недостаточной приемистостью шагового двигателя и его перегрузкой в момент удара ножа по записывающему барабану может повысить точность измерения по сравнению с известным устройством.

Ожидаеный экономический эффект от применения одного такого профилографа составляет около 15000 ру в год. При планируемом выпуске 20 шт. годовой экономический эффект составит 300 тыс. руб. в год.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА по авт.св. № 972212, отличающееся тем, что. с целью повышения точности, в него дополнительно введены два триггера и две трехвходовые схемы совпадения, включенные между реверсивным счетчиком и коммутатором шагового двигателя, причем счетные входы триггеров подключены к выходам реверсивного счетчика, входы начальной установки трип-еров и первые вхрды схем совпадения подключены к датчику тактовых импульсов, выходы Q триггеров подключены к вторым входам схем совпадения, выходы Q триггеров подключены накрест к третьим входам схем совпадения, а выходы схем совпадения подключены к входам коммутатора шагового двигателя. :л о vj 05