Акустическое устройство для измерения угловых перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования, например, в системах определения углового положения антенны радиолокатора. Известно устройство для измерения угловых перемещений, содержащее незамкнутый кольцевой зяуковод, акусти ;чески связанный с излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, один из которых установлен неподвижно, а другой - с возможностью скольжения по кольцевому незамкнутому эвуководу и сопряжений с поворачява1в1ф1мся валом, угол поворота которого необходимо измерить, и последовательно соединенные дополнительный приемник, детектор сигнала коррекции, генератор, соединенный выходом с входами излучателя и первым входом блока сравнения, второй вход которого связан с выходом приемни а 1. Однако известное устройство доста точно сложно в схемном отношении. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является акус тическое устройство для измерения угловых нереме1цений, содержащее поел едовательно соединенные Генератор ультразвуковых колебаний, акустически связанные через кольцевой звукопровод излучатель и приемник ультразвуковых колебаний и измеритель временных интервалов, второй вход которого связан с выходом генератора ультразвуковых колебаний. Измеритель в известном устройстве измеряет время междуимпульсом с генератора ульт развуковых колебаний и сигналом на приемнике 2 . Недостатком данного устройства яв ляется невысокая точность измерения Цель изобретения - повьшение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в акустическом устройстве для из .мерения угловых перемещений, содержа щем последовательно соедииенные генератор ультразвуковых колебаний, акустически связанные через кольцевой звукопровод излучатель и приемник ультразвуковых колебаний и измеритель временных интервалов, второй вход которого связан с выходом генератора ультразвуковых колебаний измеритель временных интервалов выполнен в виде последовательно соединенных генератора счетных импуль-сов, счетчика и индикатора, фильтра, выходом подключенного к управляющему входу счетчика, и одновибратора, выход которого соединен с запирающим входом счетчика, входы фильтра и одновибратора являются соответственно первым и вторым входами измерителя временных интервалов, а звукопровод выполнен замкнутым. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 ультразвуковых колебаний подключенный к излучателю 2 и к входу измерителя 3 временных интервалов. Излучатель 2 акустически связан с приемником 4 через замкнутый кольцевой звукопровод 5. Приемник 4 вьтолнен с возможностью перемещения вдоль кольцевого звукопровода 5 и закрепления на поворачивающемся валу 6 и подключен к другому входу измерителя 3 временных интервалов. Последний содержит последовательно соединенные генератор 7 счетных импульсов, счетчик 8 и индикатор 9, одновибратор 10, выход которого соединен с запирающим входом счетчика, и фильтр 11, выход которого связан с управляющим входом счетчика 8. Входы фильтра и одновибратора являются соответственно первым и вторым входами измерителя временньйГ интервалов. . . , Устройство работает следующим образом. При подаче импульса генератором 1 ультразвуковых колебаний на излучатель 2 ультразвуковая волна распространяется по кольцевому звукопроводу 5 к приемнику 4 с двух сторон. В результате с приемника снимают два импульса, временной интервал межДУ которьми несет информацию об угле поворота вала. Поскольку на измеритель временных интервалов подают информацию, заложенную в разности моментов прихода импульсов, то все погрешности измерения, вызванные нестабильностью сигнала с генератора 1, температурой и т.п., компенсируются вычитанием. Измеритель временных интервалов производит заполнение временного интервала между импульсами счетными .им- пульсами с генератора 7 на счетчике В

и индицирует результат измерения. Чтобы заблокировать измерение от несколько раз распространившихсй ультразвуковых волн по «сольцу, предусмотрен одновибратор с длительностью вре- 5 мёни, соответствующей времени распространения волны по звуководу одного оборота.

Таким образом, предлагаемое устройство относительно просто в выполнении и обеспечивает необходимую точность измерения.

АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРСЙСТВО ДЛЯ ИаягРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕПЩНИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор ультразвуковых колебаний, акустически связанные через кольцевой звукопровод излучатель и приемник ультразвуковых колебаний и измеритель временных интервалов, второй вход которого связан с выходом гене ратора ультразвуковых колебаний, отличающееся тем, что,, с целью повьшения точности измерения, измеритель временных интервалов илполнен в виде последовательно соединенных генератора счетных импульсов, счетчика и индикатора,- фильтра, выходом подключенного к управляющему входу счетчика, и одно1 ибратор а выход которого соединен с запирающим входом счетчика, входы фильтра и одновибратора являются соответственно первым и BTopbw входами измерите(Л ля временных интервалов,а звукопровод выполнен замкнутым.