Устройство для измерения перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

(6) 07.09.91. Бил. № 33

(21)1H098W28 v

(22)23.06.86 (72) В.А.Сергеев (53) 531.717 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР V Ю37051, кл. G 01 В 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР Н5 , кл. G 01 В 7/00, 1982.

( УСТРОЙСТВО аля ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений за смет уменьшения погрешностч от нелинейности характеристики преобразователя перемещений. Преобразователь

СП

4 tO

СО

фиг.1

з

1 перемещений с помощью формирователей 2, 3 вырабатывает диа периодических квазитреугольных сигнала, сдвинутых относительно друг друга на 90°. Эти сигналы поступают на инверторы k, 5. Тем самым получают четыре периодических сигнала, сдвинутых относитепьно ДРУГ на 90°. Эти сигналы поступают на входы компараторов 6-9. При превышении этими сигналами уровня сигнала от источника 10 опорного на- пряжения компараторы вырабатывают импульсные сигналы. Эти сигналы посту™ пагот на вход логического блока 11, который формирует импульсы счета.

5 2190

поступающие на вход реверсивного счетчика 12. Сигналы от компараторов поступают также на вход коммутатора 13, на сигнальные входы которого пос тупают сигналы с формирователей и ин верторов, С выхода коммутатора 13 - сигнал поступает на сумматор 1, ни другой вход которого поступает нал источника 10 опорного напряжения. В результате вычитания указанных сигналов на выходе аналого-цифрового преобразователя 15 образуется цифро-. вой сигнал интерполяции,который вместе

15 с сигналом от реверсивного счетчика 12 поступает в олок 16 индикации. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- зФвано для измерения линейных и угло- Btlix перемещений в цифровых системах измерения и управления.

Целью изобретения является повыше- 2 ние точности измерений за счет уменьшения погрешности от нелинейности характеристик преобразователя перемещений.

На фиг. 1 представлена структур- 30 ная схема устройства; на фиг. 2, 3 - диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит доухканальнЫй

Преобразователь 1 перемещения, кото- 35 рый преобразовывает измеряемое перемещение а два квадратурных электрических сигнала. Выходы преобразователя 1 подключены к входам двух нормирующих усилителей (формирователей 2 и 3)«40 lk выходам формирователей 2 и 3 подключены соответствующие входы инверторов и 5 ( инвертирующих усилителей с коэффициентом передами, равным единице). Каждый из четырех аналоговых 45 Компараторов 6, 7, 8 и 9 одним вхо- I Дом подключен к соответствующему выходу формирователей 2 и 3 и инверторов и 5, а другим входом подсоединен к выходу источника 10 опорного 50 напряжения. Выходы четырех компарато роп 6-9 подключены к входам логического блока 11 формирования счетных им- Пульсов, формирующего импульсы счета (сложения или вычитания в зависимости

55

от направления измеряемого перемещения). Выходы логического блока 11 подключены к счетным входам реверсив ного счетчика 12. Выходы компараторов

0

5 0 5 0

5

6-9 Подключены также к управляющим входам коммутатора 13, сигнальные входы которого подключены к соответствующим выходам формирователей 2 и 3 и инверторов k и 5. Сумматор I , например суммирующий операционный усилитель , суммирующим входом подключен к выходу коммутатора 13, а вычитающим входом соединен с выходом источника 10 опорного напряжения. Выход сумматора 14 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 15. Цифровые выходы реверсивного счетчика 12 и аналого-цифрового преобразователя 15 подключены к цифровым входам блока 16 индикации.

На диаграммах фиг. 2 и 3 представлены сигналы 17, 18 формирователей 2 и 3, сигналы 19, 20 первого k и второго 5 инверторов, сигнал 21 выходного напряжения источника 10 опор4 ного напряжения, сигналы 22-25 компараторов 6-9, сигнал 26 с выхода коммутатора 13, сигнал 27, поступающий на вход аналого-цифрового преобразователя 15 с выхода сумматора И, цифровой сигнал 28, поступающий с выхода АЦП 15, и цифровой сигнал 29, поступающий с выхода реверсивного счетчика 12 на вход блока 16 индикации.

Устройство работает следующим об- ,ра зон.

Преобразователь 1 перемещений с помощью формирователей 2 и 3 вырабатывает два.периодических квазитреугольных сигнала. 17 и 18, сдвинутых относительно друг друга на 90. Эти сигналы поступают на инверторы k и 5. которые вырабатывают сигналы 19 и

5

15сигнал 28, а с выхода счетчика 12 сигнал 29 поступают на вход блока

16индикации.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее двухканальный преобразователь перемещения в квадратурные периодические сигналы, два Аорп

It

19

го

гг гз

я г

П 5

5

0

0

5

906

мирователя, каждый из колорьп подключен к выходу соответствующего канала преобразователя, два инверто ра и два компаратора, входы которых попарно подключены к выходам соответствующих формирователей, логический блок формирования счетных импуль сов, входами подключенный к выходам компараторов, реверсивный счетчик, подключенный к выходу логического блока формирования счетных импульсов, коммутатор, сигнальные входы которого соединены с выходами формирователей и инверторов, управляющие входы- с выходами компараторов, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации , один из входов которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а другой - к выходу реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено источником опорного напряжения, двумя компараторами и сумматором, сигнальные входы компараторов подключены к выходам соответствуюилих инверторов, выходы - к соответствующим управляющим входам коммутатора и входам логического блока формирования счетных импульсов, выход источника опорного напряжения подключен к опорным входам всех компараторов и первому входу сумматора, выход коммутатора связа с вторым входом.сумматора, а аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу сумматора.

Фиг. г

ФШ.З

Редактор Г.Наджарян

Составитель Ю.ПетраКовский

Техред Л.СердакойаКорректор О.Ципле

3723

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное