Стенд для динамической аттестации бесконтактных преобразователей перемещения Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

градуировочных зазоров межв:у бескон- 25 ° информационной шине, объединяющей тактным индуктивным преобразователем входы V регистров 29-31.

Информация о

5 перемещений и поверхностью 9 цилиндра 6, поступает на вход устройства 18 выборки-хранения. Запоминание величины сигнала перемещения (зазора) в устройстве 18 выборки- хранения осуществляется по приходу на .его вход управления сигнала логической единицы от фотоэлектрического преобразователя 22. Через третий 19 и четвертый 20 ключи зафиксированная в устройстве 18 выборки-хранения величина перемещения (зазора) по первому пазу 10 цилиндра 6 подается на.. аналого-цифровой преобразователь 21, Управление третьим ключом 19 выполняется через инвертор 23. Замыкание третьего ключа 19 происходит при подаче на его управляющий вход-логической единицы от.инвертора 23, зто соответствует нулевому уровню сигнала (отсутствию стробирующего импульса) от фотоэлектрического преобразователя 22.

Во время замыкания третьего ключа 19 и происходит преобразование аналогового сигнала из устройства 18 выборки-хранения в цифровой код по- . средством аналого-цифрового преоб- разователя 21. При этом сигнал о т инвертора 23 через элемент ..ИЛИ 27 поступает на вход второго счетчика 28. Счетчик 28 выбирается с коэффициентом пересчета, равным числу

30

35

40

45

50

55

величинах перемещений (зазорах) : :по каждому пазу 10, цилиндра 6 выдается с регистров 29 - 31 на индикаторы 32 - 34 соответствен но. Имея информацию о величинах гра- ; дЗ -ировочных зазоров по каждому пазу 10 цилиндра 6 и на различных частотах вращения цилиндра 6, по формуле (1) вычисляется относительная погрешность от неравномерности АЧХ.

В режиме измерения параметра фазового сдвига для вычисления относитель ной фазовой погрешности первый 15 и пятый 26 ключи устанавливаются в замкнутом положении, а четвертый ключ 20..- в разомкнутом. Сигнал перемещения, определяемый.величиной гра- дуировочного зазора между индуктивным преобразователем 5 перемещений и поверхностью 9 цилиндра 6, поступает на второй вход компаратора 25. На другой вход компаратора 25,поступает постоянного уровня от источника 24 опорного напряжения. Уровень сигнала от источника 24 упорного напряжения выбирается таким образом, что компаратор 25 осуществляет селекцию максимальной величины градуировочного зазора и в течение каждого оборота цилиндра 6 выдается на своем выходе сигнал логической единицы. Сигнал логической единицы с выхода компаратора 25 выдается в

Информация о

0

5

0

5

0

5

величинах перемещений (зазорах) : :по каждому пазу 10, цилиндра 6 выдается с регистров 29 - 31 на индикаторы 32 - 34 соответственно. Имея информацию о величинах гра- ; дЗ -ировочных зазоров по каждому пазу 10 цилиндра 6 и на различных частотах вращения цилиндра 6, по формуле (1) вычисляется относительная погрешность от неравномерности АЧХ.

В режиме измерения параметра фазового сдвига для вычисления относительной фазовой погрешности первый 15 и пятый 26 ключи устанавливаются в замкнутом положении, а четвертый ключ 20..- в разомкнутом. Сигнал перемещения, определяемый.величиной гра- дуировочного зазора между индуктивным преобразователем 5 перемещений и поверхностью 9 цилиндра 6, поступает на второй вход компаратора 25. На другой вход компаратора 25,поступает постоянного уровня от источника 24 опорного напряжения. Уровень сигнала от источника 24 упорного напряжения выбирается таким образом, что компаратор 25 осуществляет селекцию максимальной величины градуировочного зазора и в течение каждого оборота цилиндра 6 выдается на своем выходе сигнал логической единицы. Сигнал логической единицы с выхода компаратора 25 выдается в

51А606П

момент измерения индуктивным преобразователем 5 перемещений максимального градуировочного зазора. Посредством смеп5ения стойки 2 перпендикуярно оси цилиндра 6 ось оптоэлек- тронной пары: фотоэлектрический преобразователь 22, источник 13 света,

совмещается с тем сечением цилиндра 6, где расположено только одно от- ig ерстие , Таким образом, с фотоэлектрического преобразователя 22 в теение одного оборота цилиндра 6 . потупает через инвертор 23 и элемент ЛИ 27 на второй счетчик 28 лишь is один импульс. Схема в этом режиме беспечивает измерение временного нтервала между импульсом, соответствующим максимальной величине гра- уировочного зазора, и импульсом 20 от фотоэлектрического преобразоватея .22, Это осуществляется следукяцим- образом. По приходу импульса от элемента ИЛИ 27 на вход второго счетчика 28 последний, воздействуя на 25 управляюций вход второго ключа 16, замыкает его. Импульсы от генератора 14 опорной частоты поступают на вход первого счетчика 17, который производит их подсчет до момента откры- ЗО тия второго ключа 16, Второй ключ 16 открывается по приходу от элемента ИЛИ 27 на вход второго.счетчика 28 второго импульса. При этом снимается сигнал управления с второго ключа 16, который открывается, и поступает сигнал записи на вход с регистра 30, Происходит запись цифрового кода с первого счетчика 17..во второй регистр 30, Цифровой код, за- 40 писанный в регистр 30 и выданный на. индикатор 33, соответствует ному сдвигу между импульсами от максимального градуировочного зазора и импульсом от фотоэлектрического 5 преобразователя 22, Этот време.нный сдвиг, измеренный на различных известных частотах вращения цилиндра 6, позволяет вычислить по формуле (2) относительную фазовую погрешность бесконтактного индуктивного преобразователя 5 перемещений.

50

в и п

п м

н

.

55 н

Фазовая погрешность фотоэлектрического преобразователя 22 аттестуется стандартными средствами и может быть учтена при определении фазовой погрешности индуктивного преобразователя перемещений.

б

Как измерение величин градуиро- вочных зазоров для снятия АЧХ, так и измерение временного сдвига, могут производиться многократно посредство подачи на элементы схемы команды Сброс и снятия команды Сброс.

Регйстрируюп5ий блок обеспечивает получение параметров, необходим)1х для расчета погрешностей от неравномерности АЧХ и ФЧХ характеристик бесконтактнбгЬ индуктивного преобразователя 5 перемещений.

Для расчета относительной погрешности от неравномерности АЧХ измеряются градуировочные зазоры на каждом, пазе 10,цилиндра 6 в Координатах, задаваеьых фотоэлектрическим преобразователем 22, При этом замере пазов 10 осуществляются на различных частотах вращения цилиндра 6

(f, , .... fj , ..., f ° диапазоне частот испытаний бесконтактного индуктивного преобразователя 5 перемещений. После получения величин сигналов от пазов .10 (А, ААА;, ,,,, А:,), соответствую4 ) h

щих частотам f, fj, .., f j «.i.f расчет относительной погрешности от неравномерности АЧХ производится по формуле

АЧХ

uAe -ЛА; &А

100%, (1)

где uAА А„ k+i

- разность

ам- и

плитуд виброперемещений на двух соседних пазах 10 (К, К+1) вала при частоте вращения f ;

К Л1

ЛА; А; - А; - разность амплитуд виброперемещений на двух соседних пазах 10 вала (К, К+1) при частоте вращения fj,

Из рассчитанных по формуле (1) . различньк пар смежных пазов 10 и при различных частотах вращени цилиндра 6 берется наибольшее

значение, которое и определяет погрешность от неравномерности АЧХ.

Для расчета относительной фазовой погрешности измеряется временной интервал между импульсом от максималь- ного значения паза 10 и импульсом от фотоэлектрического преобразователя 22, Относительная погрешность определ яется по формуле

.

ut-fi.100%,

(2)

14606

где At; - премпииоГ интервал между

импульсом от паза 10 и импульсом фотоэлектрического преобразователя 22:

fS

г. - частота вращения вала, Гц.

Использование стенда позволит повысить точность динамической аттестации бесконтактных индуктивных преобразователей 5 малых перемещений, IQ повысить производительность аттестации. Кроме-того, стенд может быть использован при отработке новых кон- струкций преобразователей 5, для сравнения их характеристик или дести- 15 жения определенных конкретных эксплуатационных параметров..

Фо рмула изобретения

Стенд для динамической аттестации бесконтактных преобразователей перемещения, содержащий основание со стокой для установки аттестуемого преобразователя перемеп ения и механизм градуировочных зазоров, установлен- ный с возможностью вращения, и регистрирующий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности динамической аттестации в широком спектре амплитуд и . частот, он снабжен источником света, механизм градуировочных зазоров выполнен в виде цилиндра, на боковой поверхности которого, предназначенной для взаимодействия с аттестуемым преобразователем, вдоль образующих выполнены равномерно расположенные пазы с монотонно увеличивающейся глубиной, на торце вдоль оси - глухой паз, полости, образованные глухим пазом и пазами на поверхности, сообщены с помощью соответствукяцих им :выполненньгх в стенке цилиндра радиальных отверстий, оси которых располо- хены в одном диаметральном сечении цилиндра, а в стенке цилиндра выпол- нено дополнительное радиальное отверстие, ось которого расположена в дру11

гом диаметральном сечении цилиндра и которое предназначено для сообщения полостей одного из пазов боково поверхности цилиндра и глухого паз регистрирующий блок выполнен в виде последовательно соединенных генератора, первого и второго ключей и первого счетчика, последовательно соединенных устройства выборки-хранения, третьего и четвертого ключей и аналого-цифрового преобразователя последовательно соединенных фотоэлектрического преобразователя и инвертора, последовательно соединенных источника опорного напряжения, компаратора, пятого ключа, элемента ИЛИ и второго счетчика, п-каналами регистрации, число которых соответствует числу пазов на боковой поверхности цилиндра и каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра и индикатора, выход фотоэлектрического преобразователя соединен с первым входом устройства выборки-хранения, выход инвертора .соединен с управляющим входом третье то ключа и вторым входом элемента ИЛИ, первый выход второго счетчика соединен с управляющим входом второго ключа и с С-входом регистра первого канала регистрации, другие (п-1) выходы второго счетчика соединены с С-входами регистров каждого из (п-1) каналов регистрации соответственно, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом первого счетчика и с V-входами регистров каждого из п-каналов регистрации, источник . света и фотоэлектрический преобразователь установлены для оптической связи через радиальные отверстия, выполненные в стенке цилиндра, вторые входы устройства выборки-хранения и компаратора предназначены для соединения с выходом аттестуемого преобразователя перемещений.

Cma/Dkiu Воздух.

Сжатьги воаЗцх

Фи9,г

Изобретениеотносится к испытанию оборудования. Цель изобретения - повышение точности динамической аттестации в широком спектре амплитуд и частот путем применения в качестве механизма градуировочных зазоров цилиндра, на боковой поверхности которого выполнены равномерно расположенные пазы. На цилиндре 6 на аттес тованной поверхности 9 выполнены равномерно расположенные пазы 10 с монотонно убывающей глубиной. При помощи микрометрического винта 4 устанавливают минимальный зазор . между аттестованной поверхностью 9 цилиндра 6 и преобразователем 5 перемещений. Цилиндр 6 вращают. Частоту вращения цилиндра 6 контролируют при помощи источника 13 света и фотоэлектрического преобразователя 22. Сигналы с фотоэлектрического преоб- разователя22 и преобразователя 5 перемещений поступают на блок регистрации. Информация о параметрах преобразователя 5 перемещений выводится на индикаторы. 3 ил. (Л