Устройство для измерения расстояний Советский патент 1986 года по МПК G01B3/08 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения сторон полигонометрических сетей с жестко закрепленными геознаками.

Цель изобретения - повышение точности измерений и уменьшение массы устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - конструкция устройства; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 -- разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство содержит гибкую рабочую меру 1, датчик 2 микроперемещения, амплитудный селектор 3, генератор 4 уровня, формирователь 5 сигнала записи, растровую шкалу 6, фотоэлектрический датчик 7 и регистрирующий блок, состоящий из счетчика 8 импульсов, регистра 9 памяти, дешифратора 10, цифрового индикатора 11.

Гибкая рабочая мера 12 (фиг. 2) установлена на опорные призмы 13 измерительного устройства 14 и центрирующего устройства 15, закрепленных на геодезических знаках 16.

На подвижной каретке 17 установлена растровая шкала 18, величина перемещения которой считывается фотоэлектрическим датчиком 19. Шкала освещается светодиодом 20. На каретке закреплена упругая пластина 21 с установленными на ней тензорезисторами 22. Пластина 21 имеет две прорези, делящие ее на три секции. Опорные площадки 23, расположенные на крайних секциях пластины, служат для крепления ее к каретке 17. К центральной площадке 24 пластины 21 крепится опорная призма 13.

Четыре тензорезистора 22 расположены попарно по обеим сторонам центральной секции пластины 21. Тензорезисторы 22, соединенные по мостовой схеме, образуют датчик микроперемещений, сигнал с которого подается на амплитудный селектор 3.

Фотоэлектрический датчик 19 соединен с реверсивным счетчком 8 импульсов, содержимое которого определяется положением каретки 17 относительно центра геодезического знака 16.

Счетчик импульсов соединен с регистром 9 памяти, на управляющий в.ход которого поступают через формирователь 5 сигнала записи сигналы амплитудного селектора 3.

Содержимое регистра памяти дешифрируется дещифратором 10 и отображается на цифровом индикаторе 11. Перемещение каретки 17 относительно центра геознака осуществляется ходовым винтом 25, приводимым во вращение либо электродвигателем, либо вручную. В опорных призмах 13 размепхен наконечник 26.

Устройство работает следуюплим образом.

Наконечник 26 гибкой рабочей меры 12 устанавливается в опорных призмах 13 центрирующего устройства 15 и измерительного устройства 14, закрепленных на геодезических знаках 16, между которыми измеряется расстояние. Подвижная каретка 17

устанавливается в начальное положение и содержимое счетчика 8 приводится к нулю. Вращением ходового винта 25 каретка 17 перемещается относительно центра геознака 16. Величина перемещения каретки 17 отсчитывается по растровой щкале 18 фотоэлектрическим датчиком 19 и регистрируется счетчиком 8 импульсов.

Перемещение каретки 17 вызывает увеличение усилия натяжения гибкой рабочей меры 12, которое деформирует упругую пластину 21. При прогибе пластины изменение сопротивления в паре тензорезисторов противоположно по знаку, а в случае температурной деформации изменения сопротивлений совпадают по знаку. Это позволяет

компенсировать влияние температуры. Симметрия изгибающих моментов обеспечивается тем, что сечение центральной секции 24 пластины 21, на которой закреплена опорная призма, равно сумме сечений боковых секций 23, которые крепятся к подвижной каретке 17.

При прогибе упругой пластины происходит разбалансировка мостовой схемы тензорезисторного датчика 2 микроперемещений и на входе амплитудного селектора 3 появляется сигнал, который, достигнув значения заданного генератором 4 опорного уровня, определяет момент формирования сигнала записи.

Выработанный формирователем 5 сигнал записи поступает на управляющий вход

регистра 9 памяти. По этому сигналу содержимое счетчика 8, которое соответствует определенному положению каретки 17 относительно центра геознака 16, записывается в регистр 9 памяти и через дешифратор 10 отображается цифровым индикатором 11.

Таким образом достигается однозначность момента взятия отсчета по растровой щкале.

Формула изобретения

Устройство для измерения расстояний, содержащее гибкую рабочую меру и связанные с ней через соединительное устройство отсчетчное и натяжное приспособления, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений и уменьшения массы, в нем соединительное устройство выполнено в виде упругой пластины с двумя прорезями, между которыми симметрично размещены четыре тензорезистора,

соединенные между собой по мостовой схеме, причем одна из диагоналей подключена к источнику питания, а другая - к амплитудному селектору, а отсчетное приспособлеj1275203

ние выполнено в виде растровой шкалы иблоком, содержащим счетчик импульсов и рефотоэлектрического датчика, соединенного сгистр памяти, подключенный к амплитудному

дополнительно введенным регистрирующимселектору.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность измерений и уменьшить массу устройства. При прогибе гибкой рабочей меры происходит разбалансировка мостовой схемы тензорезисторного датчика 2 микроперемещений. На входе амплитудного селектора 3 появляется сигнал. Достигнув значения заданного генератором 4 опорного уровня, этот сигнал определяет момент формирования сигнала записи. Выработанный формирователем 5 сигнал записи посту пает на управляющий вход регистра 9 памяти. По этому сигналу соответствующему определенному положению каретки относительно центра геознака, содержимое счетчика 8, записывается в регистр 9 памяти, а через дешифратор 10 отображается цифровым индикатором П. Таким образом достигается одs нозначность момента взятия отсчета по растровой щкале. 4 ил. (Л ю СП N5 О 00 cpuaf

Фиг. г

2i 23 24

ч .у

гЛ