Цифровой преобразователь линейных перемещений Советский патент 1993 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям линейных перемещений, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства.

Известны индуктивные измерители ремещений, содержащие автогенератор, две измерительные цепи, состоящие из индуктивных датчиков и конденсаторов, и измеритель амплитуды сигнала датчиков, подключенный к точкам соединения йндук-. тивных датчиков с конденсаторами.

Недостатками данных устройств являются наличие стрелочного измерителя амп- литуды, вносящего дополнительную погрешность и нестабильность выходного сигнала при наличии дестабилизирующих факторов, например, напряжения питания.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровой ,преобразователь линейных перемещений/ содержащий генератор, три делителя частоты, коммутатор на два направления, индуктивный датчик и последовательно включенные блок сравнения, реверсивный счетчик и цифровой индикатор.

Недостаток устройства - невысокие стабильность и точность измерений, обусловленные влиянием дестабилизирующих факторов - температуры и времени.

Цель изобретения - повышение точности и стабильности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что он снабжен задатчиком направления перемещения, инвертором, ключом, блоком управления шаговым двигателем и шаговым

VJ ч о

00

00

ю

двигателем, первый вход за датчика направления перемещения подключен к выходу третьего делителя частоты, а второй вход к выходу блока сравнения, выполненного в виде амплитудного дискриминатора, выход генератора соединен со входами первого делителя и инвертора, выход первого делителя соединен со входом второго делителя и индуктивным датчиком, выход инвертора соединен со входом третьего делителя, выход которого подключен к первому входу задатчика направления движения, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, первый выход за- датчика направления движения соединен с первыми входами блока управления двигателем и коммутатора, второй выход задатчика направления движения соединен со вторыми входами коммутатора и блока управления двигателем, выход второго делителя соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход ключа соединен с входом суммирующего счетчика и третьим входом блока управления двигателем.

На фиг. 1 представлена блок-схема цифрового преобразователя линейных перемещений; на фиг. 2 - его электрическая принципиальная схема,

Цифровой преобразователь линейных перемещений содержит задающий генератор Т, делители частоты 2, 5, 6, инвертирующий элемент 3, индуктивный датчик 4, амплитудный дискриминатор 7, задатчйк направления измеряемого перемещения 8, переключатель направления перемещения, ключ 9, систему управления шаговым двигателем 10, суммирующий счетчик 11, шаговый двигатель 12 и цифровой индикатор 13.

Цифровой преобразователь линейных перемещений работает следующим образом. ;. , ; . .. -

Импульсы с задающего генератора 1 поступают на вход делителя частоты 2, с выхода, которого через усилитель мощности и трансформатор индуктивного датчика 4 подаются на измерительные цепи последнего, а также через инвертор 3 на счетчик 6, служащий формирователем синхронизирующих импульсов, причем коэффициенты деления счетчиков 2 и 6 равны. С выхода формирователя синхронизирующих импульсов сигнал поступает на первый вход задатчика направления перемещения, на второй вход которого поступают импульсы с амплитудного дискриминатора 7, преобразующего сигнал, снимаемый с измерительных цепей индуктивного датчика, в широтно-модулированные импульсы. За- датчик направления перемещения выдает

разрешающий или запрещающий сигнал на первый вход ключа 9, на второй вход которого поступают импульсы с делителя частоты 5. При разрешающем сигнале на первом

5 входе ключа импульсы со второго входа че-. рез выход ключа подаются на суммирующий счетчик и систему управления шаговым двигателем. Шаговый двигатель, отрабатывая поступающие импульсы, перемещает якорь 0 индуктивного датчика в нейтральное положение, при достижении которого появляется сигнал на другом входе триггера задатчика перемещения. Триггер опрокинется и подаст запрещающий сигнал на

5 ключ 9.

Величина измеряемого перемещения и число импульсов, записанное в суммирующий счетчик и поданное на цифровой индикатор, определяются из соотношения

0

Д|

S N

5

где Al - измеряемое перемещение, м;

S - шаг резьбы вала шагового двигателя, мм;

5 N - число импульсов, записанное в суммирующий счетчик;

п - число импульсов шагового двигателя на один оборот,

Формула, изобрет-е ния

0 Цифровой преобразователь линейных перемещений, содержащий генератор, три делителя частоты, коммутатор на два направления, индуктивный датчик и последовательно включенные блок сравнения,

5 реверсивный счетчик и цифровой индикатор, отличающийс я тем, что, с целью повышения стабильности и точности измерения, он снабжен задатчиком направления перемещения, инвертором, ключом, блоком

0 управления шаговым двигателем и шаговым двигателем, первый вход задатчика направления перемещения подключен к выходу третьего делителя частоты, а второй вход,- к выходу блока сравнения, выполненного в

5 ВИде амплитудного дискриминатора, выход генератора соединен с входами первого делителя и инвертора, выход первого делителя соединен с входом второго делителя и индуктивным датчиком, выход инвертора сое0 динен с входом третьего делителя, выход которого подключен к первому входу задатчика направления движения, второй вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора, первый выход зэдатчика

направления движения соединен с первыми входами блоками управления двигателем и коммутатора, второй выход задатчика направления движения соединен с вторыми входами коммутатора и блока управления двигателем, выход второго делителя соединен с первым входом ключа, второй вход ющего счетчика и третьим входом блока уп- которогр соединен с выходом коммутатора, равления двигателем, а выход ключа соединен с входом суммиру

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к изме- рениям неэлектрических величин электрическими методами, и может быть использовано в различных устройствах для измерения величины перемещения. Целью изобретения является повышение точности и стабильности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для 2 измерения величины перемещения, содержащее генератор, три делителя частоты, ин- дуктивный датчик, амплитудный дискриминатор и цифровой индикатор, дополнительно введен задатчик направления перемещения, соединенный первым входом и выходом третьего делителя частоты, вторым - с выходом амплитудного дискриминатора, выходами через коммутатор на два направления -с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, а выход - с входами суммирующего счетчика и блоком управления шаговым двигателем, вход амплитудного дискриминатора соединен с выходом индуктивного датчика перемещения, вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора. 2 ил. (Л