Устройство для формирования импульсов начала отсчета в измерителях перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01B21/00 

Фиг. Г

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в измерителях перемещений для формирования импульса начала отсчета.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения моментов ложного срабатывания устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока управления ключом; на фиг. 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство состоит из последовательно соединенных преобразователя 1 перемещений, блока 2 формирования измерительных импульсов и блока 3 определения направления перемещения, дополнительного преобразователя 4 перемещений, состоящего из двух приемников сигналов, включенных по дифференциальной схеме и кинематически связанного с преобразователем 1, блока 5 выделения импульса начала отсчета. Блок 5 содержит дискриминатор 6, первый вход которого соединен с общей шиной, управляемый ключ 7, включенный между выходом дискриминатора и общей шиной, узел 8 управления ключом, включенный между вторым входом дискриминатора и управляющим входом ключа 7, логические входы узла 8 соединены с выходами блока 3, и усилителя 9, включенного между выходом преобразователя 4 и вторым входом дискриминатора 6.

Узел 8 управления ключом состоит из инвертора 10, компаратора 11, компаратора 12, триггера 13, первый и второй входы которого соединены с выходами компараторов 12 и 11 соответственно, элементов И 14 и 15, первые входы которых соединены с первым и вторым выходами триггера 13, а вторые входы являются логическими входами узла 8, элемента ИЛИ 16, входы которого соединены с выходами элементов 14 и 15, а выход является выходом узла 8, источника 17 опорного напряжения, выход которого подключен к вторым входам компараторов 11 и 12, первый вход компаратора 12 и вход инвертора 11 соединены вместе и являются входом узла 8.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь 1 перемещений вырабатывает периодический сигнал, информативный параметр которого зависит от перемещения. Блок 2 формирует две серии сдвинутых по фазе друг относительно друга выходных сигналов. Соотношение фаз этих сигналов зависит от направления перемещения. Блек 3 определения направления перемещения преобразует сигналы измерителя в два сигнала, характеризующих направление перемещения: вперед ( + S) и назад (-S).

Дополнительный преобразователь перемещений 4 вырабатывает апериодический сигнал 20, преобразуемый блоком 5 выделения сигнала начала отсчета в короткий импульс 21, соответствующий моменту прохождения начала координат преобразователя 1.

За точку 22 начала отсчета принимается момент перехода сигнала дополнительного 5 преобразователя 4 перемещений через нуль.

Для исключения ложных сигналов 23 начала отсчета ключ 7 на выходе блока 5 выделения сигнала начала отсчета нормаль0 но замкнут и размыкается только по разрешающему сигналу блока 8 управления в рабочей зоне 24.

Для выработки разрешающего сигнала суммарный сигнал 20 дополнительного прес образователя 4 после усиления подается на вход компаратора 11 и через инвертор 10 на вход компаратора 12, на вторые входы которых подается опорное напряжение 18, превышающее значение помехи 19. Вне рабочей зоны 24 сигналы на входе компараторов

0 меньше опорного напряжения и, следовательно, на выходе компараторов 11 и 12 и элемента ИЛИ 16 сигнал равен нулю и, таким образом на управляющем входе ключа 7 сигнал равен нулю. Выход дискриминатора за5 блокирован на общую шину, а сигнал на выходе блока 5 выделения сигнала начала отсчета равен нулю.

При движении вперед сигнал перемещения + S блока 3 подается на вход элемента И 14. При приближении к рабочей зоне 24

0 на вход блока 5 выделения сигнала начала отсчета поступает положительная полуволна суммарного сигнала преобразователя 4. В момент равенства входного сигнала блока 5 и опорного напряжения источника 1 на входе компаратора 12 появится сигнал 25. Выходной сигнал компаратора 11 в этот момент равен нулю, так как инвертор 10 изменит знак входного сигнала. Выходной сигнал компаратора 12 переключает триггер 13, так что на первом выходе а его появляется сиг0 нал 26, поступающий на вход элемента И 14. На выходе этого элемента появится сигнал 27, который через элемент ИЛИ 16 поступит на вход ключа 7, разомкнет его и разблокирует выход дискриминатора. При дальнейшем перемещении сигнал начала отсчета в виде короткого импульса 21 в точке 22 поступит на выход блока 5 выделения сигнала начала отсчета. Разрешающий сигнал 27 (рабочая зона) длится до момента, когда отрицательная полуволна суммарного

0 сигнала преобразователя 4 через инвертор 10 поступит на вход компаратора 11 и вызовет появление сигнала на его выходе. Это произойдет, когда сигнал преобразователя 4 сравняется с сигналом источника 17. Сигнал компаратора 12 поступит на второй вход б

5 триггера 13 и переключит его, после чего разрешающий сигнал на входе ключа 7 исчезнет и выход дискриминатора вновь заблоки- руется на общую шину, Сигнал компаратора

12 поступает на второй вход б триггера и переключает его.

При реверсе, когда сигнал перемещения подается на вход элемента И 15, началом сигнала рабочая зона явится момент достижения отрицательной полуволны сигнала преобразователя 4 значения опорного сигнала компаратора 11, после чего триггер 13 переключается тем, что его сигнал поступит на вход элемента И 14 и на выходе элемента ИЛИ 16 появится разрешающий сигнал, который разомкнет ключ 7. Заканчивается разрешающий сигнал «Рабочая зона при достижении момента, когда положительная полуволна сигнала преобразователя 4 поступит на вход компаратора 12 и вызовет его срабатывание.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования импуль са начала отсчета в измерителях перемещений, содержащее последовательно соединенные измерительный преобразователь перемещений, блок формирования измерительных импульсов и блок определения направления перемещения, дополнительный преобразователь перемещений, состоящий из двух приемников сигналов и кинематически связанный с измерительным преобразователем, и блок выделения импульса начала отсчета, связанный с дополнительным преобразователем и блоком определения направления перемещений, отличающееся тем, что, с целью

0

5

повышения точности, приемники сигналов дополнительного преобразователя включены по дифференциальной схеме, блок определения направления перемещения выполнен с двумя выходами, а блок выделения импульса начала отсчета выполнен в виде дискриминатора, управляемого ключа, включенного между выходом дискриминатора и общей шиной, блока управления ключом, включенного между управляющим входом управляемого ключа и первым входом дискриминатора, причем первый вход дискриминатора связан с выходом дополнительного преобразователя, логические входы блока управления ключом связаны с выходами блока определения направления перемещения, второй вход дискриминатора соединен с общей шиной, а выход дискриминатора является выходом устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления ключом выполнен в виде инвертора, двух компараторов, триггера с двумя входами, двух элементов И, элемента ИЛИ и источника опорного напряжения, вход первого компаратора соединен с входом блока, вход второго компаратора соединен с входом блока через инвертор, выходы компараторов соединены с разными входами триггера, выходы которого соединены с первыми входами элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход Q которого является выходом блока, а вторые входы элементов И являются логическими входами блока.

0

5

Изобретение относится к контрольно - измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения моментов ложного срабатывания устройства. Устройство состоит из дополнительного преобразователя 4 перемещений и блока 5 выделения импульса начала отсчета, в состав которого входят дискриминатор 6, управляемый ключ 7 и диск 8 управления ключом. Исключение моментов ложного срабатывания происходит за счет замыкания выхода дискриминатора 6 на общую шину в моменты, когда преобразователь 4 находится в нерабочей зоне. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

В.

ф-ие, 2

Вых.

-$

Сигнал преобразователя

Сигнал дискриминатора

Сизна/t компаратора 10

Сигнал компаратора 11

Сигнал триггера 15

Сигна/i элемента 16 И/1 И

Сигнал начала отсчета

Фиг. 5