Датчик перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01D5/34 

Устройство относится к системам контроля и автоматического регулирования. Известны датчики перемещений, содержание передающую телевизионную труоку, расположенную на неподвижном органе, масштабную сетку, цена деления которой на порядок меньше цены отсчета, штриховую меру, расположенную на подвижном органе,блок горизонтальной развертки луча передающей телевизионной трубки, блок логики, соединенный через усилитель с выходом передающей телевизионной трубки, счетчики импульсов и блок управления.. В предложенном устройстве на неподвижном органе перед передающей -те левизионной трубкой установлено оптическое устройство разделения проек ций штриховой меры и маодтабной , а к блоку логики подключен блок автоматического смещения луча на масилтабную сетку. Такое выполнение датчика перемеще НИИ позволяет повысить точность измерения, а также осуществить цифровую индикацию положения подвижного органа. На фиг.1 приведена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 проекция штрихов штриховой меры и масштабной сетки .на экран передающей телевизионной трубки датчика. Датчик перемещения содержит штриховую меру 1, лампу подсветки 2, конденсатор 3, оптическое устройство разделения проекции штрихов штриховой меры и масштабной сетки 4,перед щую телевизионную трубку 5 с экраном б и отклоняющей системой 7,блок 8 горизонтальной развертки, блок 9 автоматического смещения луча,усилитель 10, блок логики 11, счетчик 12 единиц, счетчик 13 десятков и сотен и блок 14 управления.На экран б передающей телевизионной трубки, 5 проектируются изображения штрихов 15 штриховой меры 1 и штрихов 16 масштабной сетки, причем между двум изображениями штрихов штриховой меры помещается 100 штрихов масштаб ной сетки. Штриховая мера 1 расположена на подвижном органе датчика .перемещений. Оптическое устройство разделения проекций штрихов штриховой меры и масштабной сетки 4, лампа подсвет ки 2 с конднесатором 3 и передающая телевизионная трубка 5 расположены на неподвижном органе датчика. Разверткой электронного Луча пер дающей телевизионной трубки управля .ют: блок 8 горизонтальной развертки электронного луча, блок 9 автоматического смещения электронного луча при встрече с проекцией штриха штриховой меры, который осуществляет опускание электронного луча в ту част экрана б передающей телевизионной трубки 5,.где спроектированы . штрихи 16 масштабной сет,ки. Сигнал с передающей тепевизионной трубки 5 усиливается усилителем 10 и подается на блок логики 11, который управляет работой блока 9 автоматического смещения луча в случае проектирования двух штрихов штриховой меры 1 на экран б передающей телевизионной трубки 5 и счетчиками 12 и 13. В блоке логики 11 находится схема измерения промежутка времени, в течение которого электронный луч проХоДит расстояние от проекции штриха 15 штриховой меры 1 до проекции любого, только не первого, штриха 16 масштабной сетки. Выходом датчика являются показания счетчиков 12 и 13, причем с выхода счетчика 13 в случае его переполнения, т.е. если число сосчитанных штрихов больше 100, подается сигнал обратной связи в блок логики 11, а последний воздействует на блок 9 автоматического смещения электронного луча при встрече с проекцией штриха штриховой меры так, что блок автоматического смещения электронного луча срабатывает, только при считывании электронным лучом проекции втоpioro штриха 15 штриховой меры. Вся схема управляется блоком 14 управления, КОТОЕЯЛЙ определяет частоту сканирования, время считывания и возвращает всю схему оп окончаний считывания в исходное состояние. Датчик перемещений работает следующим образом. в исходном состоянии электронный луч смещен в верхнее левое положение на экране б передающей телевизионной трубки 5. При запуске блока 8 горизонтальной развертки происходит движение электронного луча в горизонтальном направлении слева направо с постоянной скоростью. В момент пересечения электронным лучом темного изображения проекции штриха 15 штриховой меры 1 на выходе передающей телевизионной трубки 5 появляется сигнал. Последний усиливается усилителем 10 и подается в блок логики 11, который запускает блок 9 автоматического смещения электронного луча при встрече с проекцией штриха штрихрвой меры, с выхода которого поступает управляющий сигнал на отклоняющую систему 7.. Отклоняющая система опускает электронный луч в ту часть экрана б, где спроектированы штрихи 16 масштабной сетки. Так как проекция штриха штриховой меры 1 может находиться в месте рабочей зоны экрана 6 передающей телевизионной трубки 5 в зависимости от положения подвижного органа, то сама, считываемая информация задает режим ее считывания. При этом электронный луч продолжает перемещаться в горизонтальном направлении, сосчитанные с любого, только не с первого штрихи 16 масштабной сетки с момента опускания электронного луча, до конца масштабной сетки определяют десятые и сотые доли миллиметра положения подвиж ного органа датчика. Повышение дискретности отсчета на порядок выше, чем цена деления масштабной сетки, может быть достигнуто тещ, что блок логики 11 измеряет время прохождения электронным лучом расстояния от проекции штриха 15 штриховой меры 1 до проекции любого за ней, только не первого, штриха 16 масштабной сетки, так как при пересечении этого штриха масштабной сетки переходный процесс закончился и электронный луч перемещается стро- го в горизонтальном направлении. Измене«ие промежутка времени осуществляется заполнением этого промежутка тактовыми импульсами. В описанном датчике перемещений введена обратная связь. При числе считанных штрихов проекций масштабной сетки больше 100 в следующие периоды считывания блок логики 11 воздействует на блок 9 автоматического смещения электронного луча (при встрече с проекцией штриха штриховой меры) так, что блок 14 управления срабатывает только при считывании электронным лучом проекции второго штриха штриховой меры 1.

W

V

fUt.2.