Измерительный преобразователь величины и скорости линейного перемещения объекта Советский патент 1986 года по МПК G01P3/36 

f

Устройство относится к измерительной технике и может использоваться в качестве первичного преобразователя в составе измерительно-вычислительных комплексов, например, для определения динамических характеристик подвижных частей различных машин и механизмов.

Цель изобретения - з рощениё устройства .

На фиг.1 приведена функциональная схема измерительного преобразователя величины и скорости линейного перемещения объекта; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу

Измерительньй преобразователь величины и скорости линейного переме щения содержит укрепленную на объек т перемещения I дорожку 2 с HaHeceHHbB-: ми чередующимися отражающими и неотражающими световой поток участками в виде прямоугольных треугольников, излучатель 3 светового потока, фотоJ

приемник 4, выход которого через фор- 25 порциональна скорости перемещения.

мирователь 5 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 6, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь 7 объединены ,с первым входом сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом фотопри- емника, выход сумматора через дифференцирующее устройство 9 подключен к входу направления счета реверсивного счетчика. Сигнал, пропорциональньй величине перемещения, снимается с выхода сумматора 8, а сигнал, пропорциональньй скорости перемещения - с выхода дифференцирующего устройства 9. Блоки 5-8 образуют электронный блок 10 измерения величины направления перемещения объекта.

Измерительньй преобразователь величины и скорости линейного перемещения объекта работает следующим образом.

Пусть объект 1 перемещается вправо. Световой поток излучателя 3, сфокусированный на дорожку 2 в виде узкого вертикального луча, отражается от нее на фотоприемнике 4. Величина отраженного светового потока зависит от положения дорожки по отношению к излучателю: если луч попадает на правую часть неотражающего участка, то этот поток мал, и наоборот в левой его части он максимален. При указанном направлении перемещения в процессе движения объекта происходит увеличение потока, а затем его скачкообразное уменьщение - при переходе луча на начало очередного треугольного неотражающего участка. Соответствующим образом меняется и выходной сигнал фотоприемника 4, который в данном случае представляет собой пило-, образное нарастгающее напряжение (фиг.2а). Это напряжение поступает на один из входов сумматора 8 и на

формирователь 5. При перемещении луча фотоизлз чателя 3 (вызванного движением дорожки 2) в пределах одного неотражающего участка выходное напряжение цифроаналогового преобразова.теля 7 не изменяется, при этом выходное напряжение сумматора 8, являющееся суммой выходных напряжений фотоприемника 4 и цифроаналогового преобразователя 7, представляет собой

нарастающее напряжение, пропорциональное величине перемещения, поступающее после дифференцирования Дифференцирующим устройством 9, величи на сигнала на выходе которого про

а знак - соответствует направлению перемещения на вход направления счета реверсивного счетчика 6. При переходе светового потока (при дальнейщем движении дорожки 2) на начало очередного неотражающего участка происходит скачкообразное уменьшение напряжения на выходе фотоприемника 4i при этом формирователь 5 вырабатывает импульс, поступающий на счетный вход реверсивного счетчика 6, увеличивая в соответствие со знаком сигнала на входе направления счета реверсивного счетчика, содержимое последнего на единицу.

Изменение кода в реверсивном счетчике 6 через его выходы передается в цифроаналоговый преобразователь 7, скачкообразно увеличивая его выходное напряжение (фиг.26). При равенстве скачка этого напряжения скачкообразному уменьшению напряжения на выходе фотоприемника 4 выходное напряжение думматора 8 в момент перехода светового потока излучателя 3 с одного неотражающего участка дорожки 2 на другой не претерпевает изменений.

При дальнейщем перемещении объекта 1 и дорожки 2 указанные процессы

повторяются и напряжение на выходе сумматора 8плавно нарастает (фиг.2в) пропорционально общей величине перемещения объекта I, а напряжение на

31

выходе дифференцирующего устройства 9 - пропорционально скорости перемещения (фиг.2г).

При движении объекта I влево работа измерительного преобразователя происходит аналогично, но напряжение на выходе фотоприемника 4 представляет собой пилообразное спадающее напряжение . Содержимое реверсивного счетчика 6 в процессе перемещения уменьшается, соответственно уменьща- ется выходное напряйжение сумматора 8, а напряжение на выходе дифференцирующего устройства 9 изменяет по сравнению с первым случаем свой знак (фиг.2).

Формула изобретения

Измерительньш преобразователь величины и скорости линейного перемещения объекта, содержащий датчик в виCf Л

10

280184

де дорожки с чередующимися светоотражающими и неотражающими участками в виде прямоугольных треугольников, закрепленной на объекте, излучатель, . фотоприемник, электронный блок и диф- ференцируюшее устройство, о т л и - чающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, электронный блок вьтолнен состоящим из реверсивного счетчика, цифроаналогового преобразователя, формирователя я сумматора, при этом выход фотоприемника через формирователь подключен к счетному входу реверсивного счетчика, выходы которого через цифроаналоговый преобразователь соединены с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - через дифференцирующее устройство подключен к входу направления счета раверсивного счетчика.

15

20

Sj7ffSff

(Риг. 2

Составитель Ю.Власов Редактор В.Ковтун Техред В.Кадар Корректор О.Луговая

Заказ 2283/45 Тираж 778 Подписное ВКИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Изобретение относится к измерительной технике и может использовать ся в качестве первичного преобразо- ва,теля в составе измерительно-вычислительных комплексов, например, для определения динамических характеристик подвижных частей различных машин и механизмов. Цель изобретения - упрощение устройства. Световой поток излучателя 3, сфокусированный на дорожку 2, отражается на фотоприемнике 4 и зависит от положения дорожки по отношению к излучателю. Меняется и выходной сигнал фотоприемника 4, который представляет собой пилообразное напряжение, которое постзшает на один из входов сумматора 8 и на формирователь 5. Выходное напряжение сумматора 8, являющееся суммой выходных напряжений фотоприемника 4 и цифроаналогового преобразователя 7 будет представлять собой нарастающее напряжение, пропорциональное величине перемещения, поступающее после .дифференцирования дифференцирующим устройством 9, величина сигнала на , выходе которого пропорциональна скорости перемещения, а знак - направлению перемещения. 2 ил. (Л 1C Ю сю 00