Угломерный прибор Советский патент 1987 года по МПК G01C1/06 

11

1зобре7 ение относится к геофизическому приборостроению;, в частности к устройствам угловых измерений, и является усовершенствованием изобретения по авт.ев„ № 1081413,

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг. 1 показана принципиагськая электромеханическая схема прибора; на фиг. 2 - эпюры последоЕштельнос- ти формирования сигналов при измерении угла..

Угломерный прибор содержит поворотный стол с визирным устройством 2, ферромагнитный барабан 3 с тремя дорожками 4-6, электродвигатель 7, универсальные магнитные головки 8 и 9, закрепленные неподвижно (корпус для закрепления не показан) и связанную с поворотным столом 1 у1- иверсальную магнитную головку 10, стирающие голозки 11 и 12, измерительную схему, состоящую из чет.1рех ключевых схем 14-175 триггера 18 и дополнительного триггера 22, элемента И 19, дополнительного элемента И 23, счетчка 13, дополнительного счетчика 25., генератора 21 одиночных импульсог, генератора 24 счетных импульсов, регистров 26-295 двух реверсивных счетчиков 30 и 31 и блорса 20 управления,

ФерромагнитньЕЙ барабан 3 приводится во вращение электродвиг ателем 6 с Постоянной скоростью, БлО К 20 ynpari- ления включает ключевую схему 14 в положение, соответствующее режиму записи и выдает на генератор 21 одиночных импульсов управляющий импульС; по сле которого следуюцц-гй за ним тактовый импульс с первой дорожки 4 барабана переписывается на вторую дорожку 5.

Таким образом, на второй дорожке 5 формируется спорный импульс,, синх- ронизиров.анный с тактовыми импульсами (фиг. 2а,5). В эт о время ключевые схемы 15-17 блокир яотся, что ис- клгочает одновременную запись опорного импульса на дорожку 6 Затем визирное устройство 2 совместно с уни- версгитьной магнитной 10 и стирающей 12 головками поворачивается до совмещения его оптической оси с направлением на цель А, фиксируя одну сторону измеряемого угла, После этого блок 20 управления блокирует ключевы схемы 4, 17 и 15, включает режим считывания, а ключевую схему 16 - Б режим записи, вследствие чего опор62

ный импульс с дорожки 5 переписывается на дорожку 6 (фиг, 2б). После этого устройство управления переводит ключевые cxeMi)i 15 и 17 в режим

считывания.

Опорный импульС;, снятый с дорожки 5, через ключевую схему 15 опрокидывает триггер 18 и на его вь ходе появляется напряжение (фиг. 2-г). С

приходом измерительного импульса

направления А с дорожки 6 через ключевую схему 17 на второй вход триггера напряжение на его выходе исчезает. Поскольку выход триггера 18 связан

с входом элемента И 19, на другой

вход которого подают тактовые импульсы с дорожки 4, счетчик 13 фиксирует пачку тактовых импульсов укладывающихся в промежуток между опорным и

первым измерительным импульсами, т.е. грубый отсчет (фиг а -) .

Кроме TorOj измерительный импульс с дорожки 6 подается на вход дополнительного триггера 22 и опрокидывает его. На выходе дополнительного триггера 22 появляется напряжение, которое исчезает после прихода на второй вход дополнительного триггера тактового импульсаJ снимаемого с дорожки 4 (фиг. 2е), Поскольку выход дополнительного триггера 22 связан с входом дополнител1)Ного элемента И 23, на другой вход которого поступают счетные импульсы генератора 14,

на вход обратного счетчика 25 поступает пачка импульсов (фиг. ). Так как в каждом цикле измерения в об- ратном счетчике 25 восстанавливается число опорных имп льсов, соответст ;|ующих интервалу между двумя тактовыми импульсами, на вьгходе обратно- г О счетчика 25 будет полз- чена пачка импульсов, соответствующая домеру келсду последним импульсом пачки такто.вых импульсов, зафиксированных

счетчиком 13, и измерительным импульсом, т.е. точный отсчет (фиг. 2з) . Зафиксирова -п-1ые счет шками 13 и ;1оп олнитель ыь счегчикэм 25 пачки импульсов по комапде с блока 20 уп

равления передаются соответственно R регистры 26 и 28.

После этого сти заюшая головка 12 по команде с блока 20 управления уничтожает имггл льС;, записанный на дорожке б, а .зизирркэе устройство ориентируется в направлении на цель Б, фиксирую вторую сторону измеряемого уг ла. Далее nfionecc измерения

31

протекает аналогично тому, как это было для цели А (фиг. 2w-n) с той разницей, что зафиксированные счет- чкками 13 и 25 пачки иг-тульсов по команде блока 20 управления передаются соответственцо в регистры 27 и 29.

По окончании двух циклов измерения по команде блока 20 управления выполняется определение измеряемого угла. Для этого содержимое регистра 26 подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 30, а регистра 21 - на вычитающий вход того же счетчика. На выходе реверсивного счетчика 30 получают число тактовых импульсов, соответствующее грубому отсчету измеряемого угла (фиг. 2р)о

Одновременно содержимое регистра 28 подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 31, а регистра 29 - на вычитающий вход того же счетчика. На выходе реверсивного счетчика 31 получено число счетных импульсов, соответствующее точному отсчету, т.е. домеру (фиг. 2с). С вьпсодов реверсивных счетчиков 30 и 31 сигналы подаются в блок обработки (не показан), в данном угломерном приборе необходимо обеспечить такое соотношение между частотами счетных и тактовых импульсов, чтобы влиянием временной нестабильности скорости вращения можно было прене- ,бречь.

Это условие может быть выполнено при 6j/с sun/n, где 1 - длительнос счетного импульса, - длительност тактового импульса, лп/п - относительная нестабильность скорости врщения меры. При использовании синхронного привода йп/п (0,5 ... 1) 10

Соотнощение длительности импульсов может быть заменено соотношение цен имп льсов в угловой мере S, и8 ,5, т.е.

.

Если предположить, что S 0,2 , то S 200.

Интервал между записанными на феромагнитном барабане тактовыми импульсами

Д мкм.

где мм - радиус барабана.

Указанный интервал значительно больше допускаемого при максимальной плотности записи имп/мм:

58064

ймич 1/П, , + мкм. Частота тактовых импульсов равна

, 60 5

где Тр,- частота вращения рабочей меры.

Так как ,где V - линейная скорость движения магнитного носителя информации, то при стандартном значении ,05 см/с имеем

,5

---i I г ,п-.KiLtj

2 Г 40 200

f5

откуда

f S,,510 Гц.

Полученное значение f является вполне приемлемым в отношении быстро- действия элементов вычислительной техники,, применяемых в предлагаемом устройстве.

Точность предлагаемого устройства по сравнению с базовым может быть повышена как миним l на порядок при снижении максимальной плотности и уменьшении габаритных размеров ферромагнитной рабочей меры, а следователь- но, и всего угломерного прибора.

Формула изобретения

УглсГмерный прибор по авт.св. №1081413, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены первьш, второй, третий и четвертый регистры, первый и второй реверсивные счетчики, генератор одиночных импульсов, выход которого соединен с ключевой схемой, связанной с неподвижной универсальной магнитной головкой второй дорожки барабана5 первый вход соединен с первым входом элемента И, второй вход соединен с первым дополнительным выходом блока управления, генератор счетных импульсов, последовательно соединенные дополнительные триггер, элемент И, счетчик, выход которого через первый и второй регистры соединен с соответствующими входами первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с введенным блоком обработки, выход генератора счетных импульсов соединен с дополнительным элементом И, первый вход дополнительного триггера соединен с выходом ключевой схемы, подклю5

ченной к поворотной универсальной магнитной головке, второй вход соединен с универсальной магнитной головкой первой дорожки барабана, второй вход триггера под1 лючен к ключе вой схеме, связанной с неподвижной универсальной магнитной головкой второй дорожки барабана, второй дополнительный выход блока управления связан с соответствующим входом до- полнительного счетчика и с соответствующим входом счетчика, третий дополнительный выход соединен с соот

Редактор А.Козориз

Составитель Т,Древновская Техред М.Ходанич

Заказ 2344/42 . Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

ветствующими входами второго и четвертого регистра, четвертьш дополнительный выход блока управления соединен с соответствующими входами первого и третьего регистра, пятый дополнительный выход соединен с со- ответствуюпщми входами первого и второго реверсивных счетчиков, а выход счетчика, через третий и четвертый регистры соединен с соответствующими входами второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с блоком обработки.

Корректор Г.Решетник

Изобретение относится к геофизическому приборостроению. Цель изобретения - повышение точлости измере2 ВИЙ. Устройство содержит поворотный стол 1 с визирным устройством 2, ферромагнитный барабан 3 с дорожками 4-6. электродвигатель 7, магнитные головки 8-12, измерительную схему, состоящую из ключевых схем 14-17, триггеров 18 и 22, элементов И 19 и 23, счетчиков 13 и 25, генератора 21 одиночных импульсов, генератора 24 счетных импульсов, регистров 26- 29, счетчиков 30 и 31 блока 20 управления. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позьшают точность измерений при снижении максимальной плотности и уменьшении габаритных размеров ферромагнитной рабочей меры . 2 ил, с S