Устройство поверки приборов на затирание Советский патент 1985 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поверки аналоговых электроизмерительных приборов магнитоэлектрической системы на затирание подвижной части измерительного механизма в его рабочем секторе из-за наличия посторонних предметов (песка, ворса, опилок и т.д.) или перекосов. Может быть использовано также в составе автоматических установок поверки приборов.

Цель изобретения - повьшение производительности поверки приборов на затирание.

Устройство поверки приборов .на затирание позволяет повысить качество выпускаемых приборов, поскольку существующие методы контроля не позволяют обнаружить незначительное затирание подвижной части прибора, что приводит к снижению достоверности измерений. Устройство позволяет повысить производительность труда при производстве электроизмерительных приборов за счет того, что предметы затирания могут быть обнаружены и устранены на различных начальных этапах сборки приборов, это снижает вероятность появления брака в окончательно собранном приборе.

Устройство позволяет автоматизировать операцию обнаружения факта затирания, которая выполняется вручную и связана с длительными и напряженными нагрузками зрения слесарейсборщиков.

На чертеже представлена блок -схема устройства поверки приборов на затирание.

Устройство поверки приборов на затирание содержит формирователь 1 входного сигнала, состоящий из генератора 2 прямоугольных импульсов, делителя 3 частоты, логических элементов 2И-НЕ 4 и 5, 4И-НБ 6 и 7, JK-триггера 8, двоичного реверсивного счетчика 9, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10, усилителя 11 с делителями напряжения, поверяемого прибора 12, фильтра 13, формирователя 14 прямоугольного импульса, узла 15 индикации.

Формирователь 1 входного сигнала по входам соединяется с шиной 16 пука и останова, с вькодом 17 узла 15 индикации, по выходу с зажимами 18

и 19 прибора 12, с которьми также соединен фильтр 13.

Внутри формирователя входного сигнала узлы объединяются следующим образом.

Выход 20 генератора 2 прямоугольных импульсов соединяется с входами 21-23 логических элементов 4И НЕ 6 и 7 и 2И-НЕ 4 соответственно и со счетным входом 24 делителя 3 частоты. Выход 25 последнего соединен с.входом логического элемента 2И-НЕ 4, выход 26 которого соединен с двумя входами логического элемента 2И-НЕ 5. ЛК-триггер 8 по счетному входу соединен с выходом 27 логического элемента 2ИНЕ 5, а по инверсному 28 и прямому 29 выходам - с выходами 30 и 31 логических элементов 4И-НЕ 6 и 7 соответственно. Входы 32 и 33 логических, элементов 4И-НЕ 6 и 7 соединяются с шиной 16 пуска и останова, а входы 34 и 35 этих же элементов соединяются с вькодом 17 узла 15 индикации.

Выход-36 логического элемента 4ИНЕ 6 соединен с суммирующим входом, а выход 37 логического элемента 4ИНЕ 7 - с вычитающим входом двоичного реверсивного счетчика 9. Выходы с 1 по п двоичного реверсивного счетчика соединяются с входами ЦАП 10, выход 38 которого соединен с входом усилителя 11 с делителями напряжения Последний по выходам 39 и 40 соединен с зажимами 18 и 19 поверяемого прибора 12.

Формирователь 14 прямоугольного импульса соединен по входу с выходом 40 фильтра 13, а по выходу 41 с входом узла 15 индикации.

Делитель 3 частоты предназначен для деления частоты на п, где п максимальное число, соответствующее максимальному значению двоичного реверсивного счетчика 9.

Логические элементы при вьшолнении логических условий на входах пропускают импульсы, поступающие с делителя 3 частоты. JK-триггер 8 с частотой f/n переходит из одного состояния в другое.

Логические элементы 4И-НЕ 6 и 7 управляют прохождением импульсов генератора 2 на выходы реверсивного счетчика 9. Двоичньй реверсивньй счетчик 9 предназначен для регулирования скорости нарастания тока ЦАП и принимает следующую последователь ность состояний: О, 1, 2, п, п-1, п-2, .,., 2,1,0,1,2,... под действием входных сигналов, при чем переключение из точек О или п осуществляется JK-триггером 8, под действием которого логические элементы 4И-НЕ 6 и 7 пропускают импуль сы генератора 2 на суммирующие входы +1 или на вычитающие -1 соответственно, выходное значение двоичного реверсивного счетчика при этом нарастает или плавно убывает. 1 ЦАП 10 предназначен для преобраз вания цифрового кода в аналоговьш сигнал, а усилитель 11 с делителями напряжения - для усиления сигналов, поступающих с ЦАП и согласования по выходам с помощью делителей напряжения с поверяемым прибором 12. Фильтр 13 предназначен для вьщеления сигналов затирания на зажимах прибора и может представлять собой КС-фильтр. Устройство работает следующим образом. По сигналу Пуск с шины 16 на входы 32 и 33 логических элементов 4И-НЕ 6 и 7 поступает сигнал высокого уровня, соответствующий логической 1, на входы 34 и 35 сигналы высокого уровня с выхода 17 узла 15 индикации. На входы 21 и 22 поступают сигналы с выхода генератора 2 прямоугольных импульсов, на выходы 30 и 31 - сигналы выходов 28 и 29 1К-триггера 8 соответст венно, причем ЛК-триггер находится в состоянии 1 по обратному выходу 28 и О по прямому выходу 29. Логический элемент 4И-НЕ 6 пропускает импульсы с генератора 2 пря моугольных импульсов на суммирующий вход двоичного реверсивного счетчика 9. При этом выходное значение счетчика 9 увеличивается (нарастает) . Сигналы с выходов счетчика пос тупают на ЦАП 10, который преобразует цифровой код в аналоговой, уси ливается и согласуется по выходам с помощью делителей напряжения в узле усилителя 11с делителями напряжени Напряжение и ток на выходах 39 и 40 формирователя 1 входного сигна ла возрастают до полного заполнения счетчика 9. При полном заполнении счетчика происходит переключение логического элемента 4И-НЕ 6 на логический элемент 4И-НБ 7 под действием выхода 29 JK-триггера 8. Это происходит за счет делителя 3 частоты, где через п(п - максимальное значение счетчика 9) импульсов делитель 3 частоты вырабатывает импульс, стробируемый на входе логического элемента 2И-НЕ 4, на выходе 26 которого формируется импульс, поступающий через логический элемент 2И-НЕ 5 на счетный вход JK-триггера 8. Под действием этого импульса ЗК-триггер изменяет свое состояние по выходу на противоположное, т.е. по инверсному в О, а по прямому выходу в 1. При этом логический элемент 4ИНЕ 6 не пропускает импульсов, а логический элемент 4И-НБ 7 пропускает импульсы генератора 2 на вычитающий вход. Выходное значение счетчика 9 уменьшается, напряжение и ток на выходе формирователя входного сигнала также уменьшаются. Напряжение и ток уменьщаются на выходе формирователя входного сигнала до тех пор, пока двоичный реверсивный счетчик не достигает значения О. По достижении счетчиком 9 выходного значения равного нулю под действием JK-триггера происходит переключение с логического элемента 4И-НЕ 7 на логический элемент 4И-НЕ 6. Это происходит за счет делителя 3 частоты, который через каждые п импульсов вьфабатывает импульс, позволяющий переключать ЗК-триггер, как описано выше. По сигналу Пуск с шины 16 формирователь 1 входного сигнала вырабатывает плавно изменяющийся ток инфранизкой частоты с амплитудой, обеспечивающей отклонение подвижной части измерительного механизма во всем рабочем секторе. При поступлении плавно изменяющегося тока на зажимы 18 и 19 прибора роисходит движение рамки со стрелой то в одну сторону, то в другую, т.е. рамка совершает колебательное вижение. При пересечении рамкой агнитных силовых линий магнитной истемы прибора в рамке наводится ДС e(t) BSp

где Sp - активная площадь рамки

В - магнитная индукция в зазореJ - угол отклонения рамки. При встрече рамки с предметом

затирания происходит удар (толчок).

Уравнение движения рамки в данном

случае имеет вид

d4 dt2 dt

,.-t,)(2)

где (J{t-to) - функция удара, представляющая собой дельта функцию;

а - коэффициент затухания; /ч)г, - собственная частота колебаний подвижной части измерительного механизма ,

Л - момент инерции подвижной части измерительного механизма.

При t to, т.е. в момент удара координата с/ рамки не меняется, но скорость рамки получает конечное приращение.

При этом ЭДС, существующая в движущейся рамке до удара, получает приращение в виде высокочастотного скачка

Ae(t) - 2j2 . (3)

Сигнал на зажимах прибора U(t)np

имеет вид

U(t)p U(t)ip e(t) +ue(t),(4)

где U(t - падение напряжения на з жимах прибора, обусловленное протеканием тока

формирования входного сигнала;

e(t) - наведенная ЭДС при движении рамки в магнитном

поле прибора;

Ae(t) - ЭДС, возникающая в момент удара.

Составляющие и(1)ф и e(t) имеют низкочастотный характер изменения величин во времени, обусловленных инфранизкой частотой изменения тока формирователя .входного сигнала.

Сигнал U(t) зажимов прибора поступает на фильтр 13, который отфильтровывает низкочастотные составляющие fI(t)ф и e(t), пропуская высокочастотную Д е (t) .

В формирователе 14 прямоугольного импульса по сигналу U(t)np de(t) формируется прямоугольньй импульс, который поступает в узел 15 индикации для запоминания и индикации на - личия затирания, а также выдачи сигнала наличия затирания на выход 17.

Сигнал на выходе 17, свидетельствующий о наличии затирания, формируется в виде низкого уровня, поступает на логические элементы 4ИНЕ 6 и 7 формирователя 1 входного

сигнала, запрещая прохождение импульсов генератора 2, при этом содержимое счетчика 9 остается постоянньм, на выходе ЦАП удерживается постоянное значение тока, оно также не изменяется на зажимах поверяемого прибора, где ток также постоянньй. Отклонение подвижной части соответствует месту, где происходит затирание.

fO

«n

УСТРОЙСТВО ПОВЕРКИ ПРИБОРОВ НА ЗАТИРАНИЕ, содержащее последовательно соединенные формирователь входного сигнала, фильтр формирователь прямоугольного импульса и узел индикации, а также поверяе- мьш прибор, подключенньй к выходу формирователя входного сигнала, о тличающееся тем, что, с целью повышения производительности поверки, выход узла индикации подключен к входу формирователя входного сигнала, который содержит шину пуска и останова, генератор импульсов, усилитель с делителями напряжения, делитель частоты, два логических элемента 4И-НЕ, два логических элемента 2И-НЕ, двоичный реверсивньй счетчик, цифроаналоговьй преобразователь и Ш-триггер, первые входы логических элементов 4ИНЕ соединень с шиной пуска и останова, а вторые - с выходом генератора прямоугольных импульсов, к которому также подключены счетный вход делителя частоты и первьй вход логического элемента 2И-НЕ второй вход которого соединей с выходом делителя частоты, выход элемента 2ИНЕ соединен с входами второго эле(Л мента 2И-НЕ, выход которого соедис нен со счетным входом 1К-триггера, третьи входы логических элементов 4И-НЕ соединены с выходом узла индикации, а четвертые входы - с инверсным и прямым выходами 1К-триггера, выход первого логического 00 00 элемента 4И-НЕ соединен с суммирующим входом, а выход второго логического элемента 4И-НЕ соединен с выю читающим входом двоичного реверсивного счетчика, выходы реверсивного счетчика соединены с входами цифро1аналогового преобразователя, выход которого соединен с усилителем с делителями напряжения j выходы которых соединены с зажимами поверяемого прибора.

s

ем

го

0

L..

и

Ю СМ

ж

Ю Csl 1Г . CNJ rn|fr