Устройство для измерения перемещений Советский патент 1988 года по МПК G01P3/489 G01P13/00 

(21)4105714/24-10

(22)09.06.86

(46) 30.08.88. Вол. № 32

(71)Ленинградское проектно-экспери- ментальное отделение Всесоюзного го сударственного научно-исследовательского института ВНИИпроектэлектро- моятаж

(72)Л.Я.Гинзбург и Б.Я.Азаров (53) 621.317.39 (088.8)

(56) Устрюйство для цифровой индикации Ф 5147: Техническое описание и инструкция по эксплуатации ОКП42 2271.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭ1ЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - упрощение устр-ва. Для этого блок преобразования выполнен из формирователя 4 импульсов записи, вычитающего счетчика 5, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 6, сумматора 7 и регистра 8. Генератор 1 .опорной частоты вырабатьшает импульсы частотой fp. Формирователь 2 формирует напряжения возбуждения

обмотки статора сельсина 3, Ротор после последнего установлен на валу контролируемого механизма. Импульсы С, и С записи в формирователе 2 формируются в момент однонаправленного перехода сигнала „ через ноль. Импульс С записывает в вычитающий счетчик 5 число из ПЗУ 6, соответствующее значению периода Т, - напря- жения статора сельсина. Из этого, числа начршают вычитаться импульсы до момента прихода импульса С, на вход

0532

регистра 8. В вычитающем счетчике 5 формируется число, пропорциональное разности , где Тр - период напряжения ротора, которое суммируется сумматором 7 с нулем, ранее записанным в регистре 8, и сумма записывается импульсом С в регистр 8. Б момент прихода очередного импульса С, в регистре 8 записьшается число, увеличенное на значение (Te-Tp)i, что является приращением пройденного механизмом пути. 1 ил.

,1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, для отсчета в цифровой форме перемещений подвижных механизмов при совместной работе с измерительными преобразователями на базе индуктивного датчика или бесконтактного сельсина.Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для измерения перемещений содержит генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 квазисинусоидального сигнала, сельсин 3, формирователь 4 импульсов записи, вычитающий счетчик 5 постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 6, сумматор 7 , регистр 8 и блок 9 . индикации. Генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 квазисинусоидальных сигналов и сельсин 3 соединены последовательно. Выход сельсина 3 соединен с входом формирователя импульсов 4 записи, первьш выход которого связан с входом записи вычитающего счетчика 5, а второй - с входом записи регистра 8.. Счетный вход вычитающего счетчика 5 соединен с выходом генерато- ра 1 опорной частоты, вход - с выходом ПЗУ 6, выход - с первым входом сумматора 7, второй вход которого соединен с выходом регистра 8 и входом блока 9 индикации, а выход - с входом регистра 8.

Устройство работает следующим образом.

. Генератор 1 вырабатывает импульсы частотой fp. Формирователь 2 рует напряжения возбуждения обмотки ; статора бесконтактного сельсина. Ротор сельсина установлен на валу контролируемого механизма. Если ротор неподвижен, то на выходах его обмотки наводится ЭДС частота которой равна частоте возбуждения обмотки статора. Если же ротор вращается в направлении, противоположном вращению электромагнитного поля статора, то часто- та ЭДС наведенной в обмотке ротора:

fp fc+

где f - частота вращения поля статора, равная частоте напряжения возбуждения обмотки статора;

2 - механическая частота вращения ротора

f Р - fc ,

Т

25 отсюда

о - , - J

р 1

тГ

где Тр и Т(. - периоды напряжения ротора и статора сельсина.

Импульсы записи С1 и С2 в формирователе 2 импульсов записи формируются в момент однонаправленного перехода сигнала fp через ноль, причем импульсы С1 опережают во времени импульсы С2. Период следования сигналов С1 и С2 равен Тр.

Перемещение S или путь является интегралом скорости поэтому

s.j dt-jcJ.-)

dt

(1)

Так как практически при измерении перемещения производится суммирование i элементарных путей &S; , пройденных за элементарные промежутки времени &t; , то при переходе от интеграла к сумме формула (1) примет вид:

.(2)

ip if

Так как в предложенном устройстве измерение uS производится в каждый интервал времени Ли-, равный периоду Тр, то можно считать ut; Р тогда

ТС-ТР

То Т,

(3)

Так как 1 const, то можно считать - постоянным коэффициентом К,

с то гда

S Z:K ( )

(4)

Рассмотрим работу устройства с момента, когда S О, т.е. в регистре 8 записан ноль.

При этом на один из входов сумматора поступает ноль. В исходном состоянии механизм неподаижен, ротор сельсина неподвижен, при этом При переходе

.являются.импульсы С1 и С2. Импульс С2 записывает в вычитающий счетчик 5 число из ПЗУ 6, соответствующее

35

Устройство для измет.ення йеремг- щений, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты, формирователь квазиспкусоидального сигнала и сельси -:, а также блок преобразования и блок индикации, отличающее ся темэ что, с, целью упрощения устройства, в нем блок преобразования выполнен в виде

с

сигнала через ноль по-формирователя импульсов записи, вы читающего счетчика, постоянного запоминающего устройства, сут ф атора и регистра, при этом выход сельсина соединен с входом формирователя импульсов записи, первьк выход которого связан с входом записи вычитающего счетчика.

значению Т, после чего из этого числа начинают вычитаться импульсы до момента прихода импульса С1 на вход регистра В. К этому моменту в вычитающем счетчике 5 формируется число нуль. Так как при неподвижном роторе Tg Тр, это нулевое значение суммируется сумматором с нулем на другом входе и записывается в регистр 8. На сумматор опять подается ноль.

Если механизм начинает перемещаться, ротор сельсина вращается, при

этом T. Тр .

45

50

55

а второй - с входом записи регистра, счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом генератора опорной частоты, вход - -с выходом постоянного запоминающего . . устройства, выход - с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра и входом блока индикации, а выход - с входом регистра.

ВНИИПИ

Заказ 4326/51 Тираж 847

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

0

0

5

5

При переходе сигнала fp через ноль появляются и шyльcы С1 и С2. Импульс С2 записывает в вычитающий счетчик 5 число из ПЗУ 6, соответствующее значению Т,,, после чего из это .го числа начинают вычитаться импульсы до момента прихода и {пульса С1 на вход регистра 8. К этому моменту в вычитающем счетчике формируете. число,про- порциональное значению Т,, которое суммируется сумматором 7 с нулем, ранее записанным в регистр 8, и сумма записывается импульсом С1 в регистр 5 8. После чего, на сумматор поступает число (TJ.-TP ) . К моменту следующе- го сигнала С1 сумматор суммирует предыдущее значение, хранящееся в регистре 8, с новым значением (Т(.-Тр) , сформированном счетчиком 5, после чего в регистр записывается число (Тс-Тр), + () . Таким образом, в момент прихода очередного импульса С1 в регистре записывается число, увеличенное на значение (); что является приращением пройденного механизмом пути.

Формула изобретения

Устройство для измет.ення йеремг- щений, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты, формирователь квазиспкусоидального сигнала и сельси -:, а также блок преобразования и блок индикации, отличающее ся темэ что, с, целью упрощения устройства, в нем блок преобразования выполнен в виде

0

45

читающего счетчика, постоянного запоминающего устройства, сут ф атора и регистра, при этом выход сельсина соединен с входом формирователя импульсов записи, первьк выход которого связан с входом записи вычитающего счетчика.

0

5

а второй - с входом записи регистра, счетный вход вычитающего счетчика соединен с выходом генератора опорной частоты, вход - -с выходом постоянного запоминающего . . устройства, выход - с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом регистра и входом блока индикации, а выход - с входом регистра.

Подписное