Устройство для измерения перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных областях машиностроения для измерения перемещений и размеров изделий.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности установки начала отсчета в любой точке координаты.

На чертеже изображена блок-схема уст

ройства (пример выполнения устройства с коэффициентом интерполяции, равным 20).

Устройство содержит первичный преобразователь 1 перемещений, выходы которого соединены с информационными входами коммутатора 2 и через компараторы 3 и 4 адре- са с адресными входами последнего. Выход коммутатора 2 соединен с электронным интерполятором 5, содержащим компараторы 6-9 различного уровня срабатывания, формирователи 10-13 счетных импульсов с раздельными выходами, четырехвходовые эле- менты 14 и 15 И, пятивходовые элементы 16 и 17 ИЛИ, двухвходовые вентили 18 и 19. Выход коммутатора 2 соединен с первыми входами компараторов б-9, вторые входы которых подключаются к источникам опор- ного напряжения (на чертеже не показаны).

Каждый из компараторов 6-9 подключен к соответствующему формирователю 10- 13 счетных импульсов с раздельными выходами. При этом одноименные выходы последних через элементы 16 и 17 ИЛИ и вен- тили 18 и 19 соединены соответственно с каналами суммирования и вычитания реверсивного отсчетного блока 20, а также с че- тырехвходовыми элементами 14 и 15 И, выходы которых соединены совместно с пятыми входами пятивходовых элементов 16 и 17 ИЛИ и вторыми входами вентилей 19 и 18.

Устройство работает следующим образом.

Перемещение подвижной части преобра- зователя 1 перемещений (например, фотоэлектрического) относительно неподвижной вызывает изменение силового поля преобразователя. Эти изменения преобразуются чувствительными элементами преобразователя перемещений в циклические изменения напряжения (тока), фазы которых находятся в квадратуре, т.е. сдвинуты в пространстве относительно друг друга на 90°.

Циклические измерительные сигналы преобразователя 1 перемещений поступают од- новременно на информационные входы коммутатора 2 и на входы компараторов 3 и 4 адреса. Управляющие сигналы компараторов 3 и 4 селектируют линейные участки функции преобразования соответствующих измерительных сигналов в коммутаторе 2. Таким образом, на выходе коммутатора 2 синтезируется новая функция преобразования, имеющая пилообразную форму с перио

0

s 5

0

0

дом, равным четверти периода первичной функции преобразования. Это первая ступень интерполяции. Пилообразный измерительный сигнал коммутатора 2 поступает на четыре компаратора 6-9 различного уровня срабатывания, нагруженных на формирователи 10-13 счетных импульсов с раздельными выходами. Формирователи чувствительны лищь к одному из двух логических перепадов.

Разделенные таким образом счетные импульсы поступают соответственно на логические элементы 14-19, образующие канал суммирования ( + ) и канал вычитания (-) реверсивного отсчетного блока 20. Последнее может быть выполнено, например, в виде реверсивного счетчика импульсов. Содержимое реверсивного отсчетного устройства вьь водится на цифровое табло или в виде кода в соответствующее вычислительное устройство.

Четыре счетных импульса формируются непосредственно по уровням Ui-U.. компараторов 6-9 различного уровня срабатывания, пятый же формируется в момент переключения коммутатора, т.е. при одновременном срабатывании всех формирователей 10-13. Этот импульс селектируется четырех- входовыми элементами 14 и 15 И и через элементы 16 и 17 ИЛИ поступает в соответствующий канал счета. При этом в канале счета противоположного знака, через соответствующий элемент 16 и 17 ИЛИ этот импульс появляется как ложный, который не подлежит счету. Для блокирования этого импульса выходы элементов 14 и 15 соединены также с инверсными (блокирующими) входами вентилей 18 и 19 соответствующих каналов.

Реализация иного коэффициента интерполяции приведет к изменению числа компараторов напряжения в соответствии с числом выбранных уровней Uj,.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее первичный преобразователь перемещений, подключенный к нему информационными входами коммутатор, компараторы адреса, включенные между выходами первичного преобразователя перемещений и адресными входами коммутатора, электронный интерполятор, подключенный к выходу коммутатора, реверсивный отсчетный блок, связанный с выходами электронного интерполятора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности установки начала отсчета в любой точке координаты, электронный интерполятор содержит п компараторов с различными уровнями срабатывания, первые входы которых объединены и образуют вход электронного интерполятора, п формирователей счетных импульсов с раздельными выходами, каждый из которых входом подключен к соответствующему компаратору, два п-входовых элемента И, первый из которых входами соединен с первыми выходами, второй - с вторыми выходами формирователей счетных импульсов, два (п + 1)-входовых элемента ИЛИ, каждый из

телей счетных импульсов, (п+ 1)-м входом - соответственно к выходу второго и первого п-входовых элементов И, два двухвход- ных вентиля, первые входы каждого из которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ, вторые - соответственно к выходам первого и второго п-входовых элементов И, выход первого двухвходового вентиля образует первый выход электронного интерполятора, выход втокоторых п входами подключен соответствен- 10 рого двухвходового вентиля - второй выход но к первым и вторым выходам формирова- электронного интерполятора.

т

телей счетных импульсов, (п+ 1)-м входом - соответственно к выходу второго и первого п-входовых элементов И, два двухвход- ных вентиля, первые входы каждого из которых подключены соответственно к выходам первого и второго элементов ИЛИ, вторые - соответственно к выходам первого и второго п-входовых элементов И, выход первого двухвходового вентиля образует первый выход электронного интерполятора, выход вто

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных областях машиностроения для измерения перемеш,ений и размеров изделий. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет установки начала отсчета в любой точке координаты. Циклические измерительные сигналы с первичного измерительного преобразователя поступают на коммутатор, на выходе которого по сигналам управления с компараторов адреса превраш,аются в пилообразное напряжение с периодом, равным четверти периода основного сигнала. В электронном интерполяторе компараторы срабатывают в зависимости от уровня посту- паюш,его пилообразного напряжения. Сигналы с выходов компараторов преобразуются формирователями счетных импульсов с раздельными выходами в короткие импульсы, которые, пройдя логические элементы, поступают на суммирующий или вычитающий входы (в зависимости от направления перемещения) реверсивного отсчет- ного блока. Коэффициент интерполяции определяется числом компараторов и соответствующим им формирователей. 1 ил. А (Л to ел о оо

Редактор Т. Парфенова Заказ 4398/34

Составитель Ю. Петраковский Техред И. ВересКорректор И. Муска

Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4