Устройство для измерения погрешностей деления лимбов Советский патент 1988 года по МПК G01B21/00 

(К

(Л

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешностей деления лимбов угломерных приборов. Целью изобретения является увеличение точности измерения устрой- ства за счет исключения динамической I /

ел

00

со

пг

e.j t i t t

Доставляющей ошибки измерения. Оно со одержит ось 1, жестко связанную с рлоком ориентации контролируемого |пимба 2, привод 3 вращения оси, фото- Ьлектри еский микроскоп 5, делитель 7 частоты, счетчик 8 адреса, оператив- ный запоминающий блок 9 и счетчик 10 Ь мпульсов, гфедставляющий собой из- |мерительиый канал, фотоэлектрическую, Систему 6 считывания положений штри- |хов -эталонного лимба 4, делитель 12 частоты, счетчик 13 адреса, оперативный запоминающий блок 15 и счетчик 14 импульсов, представляющие собой опорный канал. Устройство содержит также генератор 11 импульсов счета, кодонабиратель 19, блок 21 регистрации, блок 22 управления и вычислительный блок, состоящий из блока 16 вычитания, блока 17 умножения, блока 18 деления,блока 20 суммирования .В измерительном канале измеряются и фиксируются коды Т -временш|1Х интервалов,соответствующих угловым интервалам между штрихами измеряемого лимба.В опорном канале измеряются и фиксируются коды T-j временных интервалов, соответствую

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешностей деления лимбов углоизмерительных приборов.Цель изобретения - увеличение точности измерений устройства за счет исключения динамической составляющей

,ошибки измерения. I

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит ось 1, жестко связанную с блоком ориентации контролируемогр лимба 2, привод 3 вращения оси, эталонный лимб 4, фотоэлектрический микроскоп 5 фиксации положений штрихов контролируемого лимба и . фотоэлектрическую систему 6 считыва- кия положений штрихов эталонного лин- ба. Фотоэлектрический микроскоп подключен через первьш делитель 7 частощих угловым интервалам между штриха- 1-0-1 эталонного лимба. В блоке 16 находится разност ь /3 Т ; Tj, , а в блоке 17 - угловая погрешность деления измеряемого лимба, равная {А). dT-. Угловая скорость со-для каждого углового интервала вычисляется в блоке 18 в соответствии с выражением U)- Чд/Т,, где tf - эталонный угловой интервал, заданный кодонабирателем 19. В блоке 20 вычисляется суммарная погрешность деления измеря0

емого лимба: л cf .

Колебание скорости вращения оси в

процессе измерения приводит к тому, что числа Т. и на элементарных контролируемых угловых участках также колеблются. Однако благодаря тому, что угловые скорости вращения эталонного и измеряемого лимбов одинаковы, это колебание учитывается путем вычисления значения скорости вращения оси для каждого элементарного углового участка, чем исключается динамическая ошибка измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

ты, первый счетчик 8 адреса к первому входу первого оперативного запоминающего блока 9 и второму входу первого счетчика 10 импульсов. Первые входы счетчиков 10 и 14 импульсов подключены к генератору 11 импульсов счета. Фотоэлектрическая система 6 считывания подключена через второй делитель 12 . частоты, второй счетчик 13 адреса к второму входу второго счетчика 14 импульсов и первому входу второго оперативного запоминающего блока 15. Пер вый вход блока 16 вычитания соединен с выходом первого оперативного запоминающего блока 9, а второй .вход - с выходом второго оперативного запоминающего блока 15. Выход блока вычитания соединен с входом блока 17 умножения, второй вход которого подключен к выходу блока 18 деления. Блок деления первьм входом подключен к выходу второго оперативного запоминающего

блока 15, a вторым входом - к кодонабирателю 19 угловой цены импульса эта лонной угловой системы после делителя 12. Выход блока 17 умножения пос- ледовательно подключен к суммирующему блоку 20, регистрирующему блоку 21 и к блоку 22 управления. Выход блока управления подключен к вторым входам делителей 7 и 12 час- тоты, счетчиков 8 и 13 адреса, суммирующего блока 20 и к третьим входам оперативных запоминающих блоков 9 и 15, счетчиков 10 и 14 импульсов и блока 17 умножения.1

Устройство работает следующим образом.

Включают привод 3 вращен ия оси 1 , На делителях 7 и 12 частоты устанавливают соответственно коэффициенты деления п., п , позволяющие согласовать угловую цену импульсов, поступающих с фотоэлектрического микрос- копа 5 и фотоэлектрической системы 6 считывания (при п 1 делители пропускают каждый импульс, пропускается каждый второй импульс, при П| 3 - каждый третий и т.д.). На кодонабирателе 19 устанавливают угловую цену импульса эталонной угло- вой системы после делителя 12 -

t/ э импульса, выработанная эталонным лимбом 4 и фотоэлектрической считывающей системой 6; П.1 - коэффициент, установленный на делителе 12 частоты.

Затем включают блок 22 управления, который вырабатывает командные импульсы в/,, о(, о/э и . сдвинутые по времени, например, с помощью линий задержек.

По команде о, приводятся в исходное положение (сбрасываются) делите- .ли 7 и 12 частоты, счетчики 8 и 13 адреса и счетчики 10 и 14 импульсов.

Первый импульс, выработанньй фотоэлектрическим микроскопом 5 по штриху контролируемого лимба 2, прощедщий через делитель 7 и счетчик 8 адреса на второй вход счетчика 10 импульсов, дает команду на открытие счета импульсов, поступающих на его первый вход с генератора 11 импульсов счета. Второй импульс и каждые последующие импульсы, поступающие на второй вход счетчика импульсов, дают команду на запись сосчитанного счетчиком 10 числа импульсов в оперативный запо5

0 0

5

д

минающий блок 9, на сброс счетчик, 10 и на начало счета вновь. Запись в оперативный запоминающий блок V производится в соответствуюсцие ячеГг- ки памяти по адресам, выработанным счетчиком 8 адреса и поступающим на первый вход блока 9. Таким образом в оперативньй запоминающий блок 9 поступают и хранятся массивы чисел , заполняющие промежутки между контролируемыми угловыми интервалам Lf. лимба 2.

Одновременно первый импульс, выработанный фотоэлектрической считывающей системой 6 по штрихам эталонного лимба 4, прошедший через делитель 12 частоты, счетчик 13 адреса на второй вход счетчика 14 импульсов, дает команду на открытие счета импульсов, поступающих на его первый вход с генератора 11 импульсов счета. Второй импульс и каждые последующие импульсы, поступающие на второй вход счетчика импульсов, дают команду на запись сосчитанного счетчиком 14 числа импульсов в оперативный запоминающий блок 15, на сброс счетчика 14 и на начало счета вновь. Запись чисел в оперативный запоминающий блок 15 производится в соответствующие ячейки памяти по адресам, выработанным счетчиком 13 адреса и поступающим на первый вход блока 15. Таким образом в оперативный запоминающий блок

15поступают и хранятся массивы чисел Tj; , заполняющие промежутки между эталонными угловыми интервалами lA.

По команде с/ блока 22 управления, поступающей на оперативные запоминающие блоки 9 и 15,; числа импульсов, записанные в соответствующие ячейки памяти этих блоков, поступают в блок

16вычитания. В блоке вычитания находят разность:

ЛТ,- Т,.- Tj;,

обусловленную отклонением контролируемого углового интервала лимба 2 от его эталонного значения. Вычиспение числового значения погрешности J с. производится в блоке 17 умножения, в котором по команде производится перемножение полученной разности ЛТ- на текущее значение скорости вращения оси W- на данном угловом интервале, поступающее на второй вход блока умножения с блока 18 деления (. U);dTi.

Текущее значение скорости вращения |)си Wj вьгчисляется в блоке 18 деления Нутем деления угловой цены импульса :|талонной угловой системы после второ-. го делителя (( , набранной на кодонаби- Г1ат.еле 19, на число импульсов Т,,-, поступающее на блок деления с оператив- i-toro запоминающего блока 15 по ко1|анде 0/2

Полученное в блоке умножения зна- tieHHB погрешности деления контролируeiMoro лимба поступает в суммирующий Елок 20, где оно по команде rt сумми- ЕУется с предыдущим значением погреш- цости

х V- М «

d V А ЛС/ J Т .

.i.i {.1

та операция необходима для выя влени накопленной составляющег погрешности деления штрихов и привязки погрешнос 1|ей к единой системе отсчета.

Полученное значение погрешности поступает в блок 21 регистрации. Последний после регистрации каждого те- Бущего значения погрешностей такти рует блок 22 управления, который вы5атывает управляющие сигналы ,

, /4 , для вычисления следующего

1чения погрещности, Колебание скорости вращения оси в г|роцессе .измерения приводит к тому, что числа Т.. и- Тл1 на элементарных

li

Контролируемых угловых участках лим- с|ов колеблются. Однако благодаря то- , что угловые скорости вращения 2|талонногр и поверяемого лимбов оди- 1-|аковы, это колебание учитывается пу вычисления значения скорости вра оси для каждого элементарного УГЛОВОГО участка, чем искпючается ди Намическая ощибка измерения.

Формула изобретения 1

решностей деления лимбов, содержащее , жестко увязанную с блоком ориен- контролируемого лимба, импульс- Яую эталонную отсчетную угловую сис- ifeMy, привод вращения оси, фотоэлек- 1 рический микроскоп фиксации поло-

ВНИИПИ

Заказ 3643/36

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

. o

с-

20

25

30

35

40

45

50 55

жения штрихов измеряемого ,, блок упрваления, генератор импульсов счета, вычислитель и блок регистрации, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности измерений, оно снабжено двумя делителями частоты, двумя счетчиками адреса, двумя оперативными запоминаюпа ми блоками, двумя счетчиками импульсов, причем второй вход первого оперативного запоминающего блока, соединен через первый счетчик адреса и первый делитель частоты с фотоэлектрическим микроскопом, второй вход второго оперативного запоминающего блока соединен через второй счетчик.адреса и второй делитель частоты с импульсной эталонной отсчетной угловой системой, вторые входы первого и второго оперативных запоминающих блоков соединены соответственно с первым и вторым счетчиками импульсов, подключенными свои1 ш первыми входами к генератору импульсов счета, вычислитель вьтолнен в виде блока вычитания, блока деления, блока зт ножения, суммирующего блока и кодонабирателя, первый вход вычи- тателя подключен к выходу первого оперативного запоминающего блока, а его второй вход подключен к выходу второго оперативного запоминающего блока, выход блока вычитания соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления, первый вход, которого соединен с выходом второго оперативного запоминающего блока, а второй вход подключен к кодонабирателю, выход блока умножения соединен с входом суммирующего блока, последовательно соединенного с блоком регистрации, выход которого соединен с входом блока управления, выходы блока управления соединены с вторыми входами делителей частоты, счетчиков адреса, суммирующего блока и с третьими входами счетчиков импульсов, оперативных запоминающих блоков и блока умножения .

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что импульсная эталонная отсчетная система выполнена в виде эталонного лимба и фото- электронного узла считывания положения штрихов.

Тираж 680 Подписное