Профильный индикатор Советский патент 1974 года по МПК G01R13/02 G01D5/249 

1

Известны профильные индикаторы, содержащие следящую систему п|рофиля грубого отсчета, перемещающую ленту-указатель и включающую схему суммирования, усилитель, исполнительный двигатель и элементы обратной связи; цифровой барабанчик и ключевые элементы.

Недостатками этих индикаторов являются недостаточная точ«ость измерения, небольщой диапазон индикации измеряемого сигнала и значительная площадь панели индикации.

Пр1едла.га0мый индикатор сна-бжан второй следящей системой индикатора точного цифрового отсчета, аналогичной нер-вой; суммирующей ячейкой, источникаМИ OHOpiHoro напряжения, noiporoBbiMH и логическими элементами, лри этом датчик измеряемого параметра подключен к входу схемы суммирования первой следящей системы, пороговьш элементам и к суммирующей ячейке, второй вход которой через ключи соединен с источником опорного напряжения, а-выход подключен к входу схемы сумми.рования второй следяц1€Й системы, второй вход которой через ключи подключен к двум потенциометрам обратной связи, движки которых механически соединены с осью исполнительного двигателя второй следящей системы и с цифровым барабанчиком.

Такое выполнение устройства лозволяет повысить точность, расширить пределы измерения и уменьщить лицевую панель.

На чертеже -представлена схема описываемого ендикатора, содержащего датчик 1 измеряемого параметра, схему суммирования 2, усилитель 3, исполнительный двигатель 4 следящей системы профиля грубого отсчета, перемещающуюся ленту 5 с индицирующим индексом, суммирующую ячейку 6, схему суммирования 7, усилитель 8, исполнительный двигатель 9 следящей системы точного отсчета, механический барабанчиковый счетчик 10, огсчетную щкалу 11, пороговые элементы

12-15, ключи 16-19, схемы «И 20-22, схемы «НЕ 23-24, контакты 25-28 и 29-32, потенциометры обратной связи 33, 34, 35, источники опорного .напрял ения 36-39 и 40-43.

Схема работает следующим образом:

Входной измеряемый сигнал датчика 1 отрабатывается следящ ей системой, состоящей из схемы сум.мирования 2, усилителя 3, исполнительного двигателя 4 и потенциометра обратной связи 33. В результате перемещения ленты 5 профиль, нанесенный на ее поверхность, укажет величину измеряе.мого сигнала. Отсчетиая щкала грубого отсчета разбита на т участков, -которые дополнительно воспроизводятся цифровым счетчиком, причем каждый

участок грубой шкалы «растягивается, что обеспечивает возможность осуществить поворот механического счетчика индикатора точного отсчета на больший угол при подаче на его вход небольшого (разностного) сигнала.

Одиовремен.но входной сигнал поступает на ячейку 6, на другой вход которой подается одно из (т-1) фиксирова-нных напряжений от делителя опорного наиряжания. После суммирования на выходе ячейки 6 выдается разносхное на.пряжение, изменяюш,ееся в фиксироваино м пределе. Опорные напряжения, подаваемые на вход суммируюш,ей ячейжи 6, отличаются друг от друга на фиксированную величину.

Разностное напряжение с выхода суммирующей ячейки 6 поступает на вход следящей системы индикатора точного отсчета, воспроизводящего точное значение сигнала в п- ричной системе счисления.

Следящая система точного отсчета состоит нз схем суммирования 7, усилителя 8, исполнительного двигателя 9 и потенцио метров обратной связи 34 и 35.

Напряжение обратной связи следящей системы индикатора точного отсчета выбирается равным

г тf/OC,

и ос, - .

OCj

где f/0(.j -напряжение обратной связи следящей системы индикатора грубого отсчета.

т - количество единиц отсчета в выбранной системе счисления.

В рез-ультате построения и выбора напряжения обратной связи в индикаторе точного отсчета на меньшей входной сигнал система повернет исполнитель1ную ось на больший угол, что позволит более точно отсчитать любое значение шкалы грубого отсчета в п раз.

Выбор «растягиваемого участка осуществляется пороговыми элементами 12-15, на один вход которых подается сигнал, а на другой -, например уровни стабилизированного напряжения.

Сигналы с выхода пороговых элементов пареключают «лючи с коитактами 25-28. С помощью ключей обеспечивается подключение опорных напряжений к суммирующей ячейке 6. Схемы «И 20-22 и схемы «НЕ 23-24 обеспечивают срабатьгвание только одного из ключей 16-19 при одновременном срабатывании нескольких пороговых устройств.

Допустим, что входное измеряемое напряжение больще стабилизированных напряжений УСТ (40) и t/cT., (41), но меньше напряжения UCT.J (42). Пороговый элемент выдает сигнал «-1 в случае, когда . В этом случае срабатывают одновременно два пороговых эле.мента 12 и 13. Однако схема обеспечит срабатывание только ключа 18 с

контактами 27, так как с выхода порогового элемента 14 будет выдан сигнал «О, что соответствует сигналу «-1 на выходе схемы «НЕ 24. Поскольку на двух входах схемы 5 «И 21 присутствует «-1, то сигнал, пройдя через эту схему, обеспечит срабатывание ключа 18. Ключ 19 не сработает, так как на один из входов схе:МЫ «И 22 со схемы «НЕ 23 будет подан «О. Подобным образом выбираются для цифровой «растяжки и другие деления шкалы грубого отсчета.

В момент изменения сигнала, когда указатель грубого отсчета находится на границе двух участков, цифровой барабанчик точного

15 отсчета долнсен отрабатывать граничные значения величин, например от цифры девять к нулю или от цифры «ОЛЬ к циф1ре девять, что требует времени и уменьшает быстродействие прибора.

0 Для увеличения быстродействия в приборе вводятся цифровые барабанчики, «а поверхности которых цифры от нуля до девяти и от девяти до нуля нанесены последователыно на полуокружности. При этом в цепи обратной

5 связи следящей системы точного отсчета установлены два потенциометра обратной связи 34 и 35. Оси потенциометров соединены с осью исполнительного двигателя и цифровыми барабанчиками. На потенциометры подается напряжение питания обратной связи так, что одинаковым цифрам полуокружностей барабанчика соответствуют одинаковые значения напряжений обратной связи, снимаемых с соответствующих потенциометров.

5 Напряжения обратной связи вводятся в следующую систему через контакты 29-32, которые срабатывают от тех же упр:авлЯК щ;их элементов, что и контакты 25-28.

При переходе с цифры девять одной полуокружности к цифре ноль другой полуокружности или наоборот одновременно с контактами 25-28 срабатывают контакты 29-32 соответственно и переключают напряжения, снимаемые с соответствующих потенциометров обратной связи, что исключает обратное вращение барабанчика и увеличивает быстродействие следящей системы.

Таким образом, профильный И1ндикатор обеспечивает индикацию тенденции изменения

0 вхюдного сигнала и грубое его измерение с помощью профиля меньшей длины, отсчетное устройство которого отградуировано в т-ричной системе счисления. Механический барабанчик с помощью .цифр воспроизводит («растягивает) значение деление щкалы грубого отсчета, что обеспечивает высокую точность отсчета младших разрядов измеряемой велич шы.

Предмет изобретения

Профильный индикатор, содержащий систе.му профиля грубого отсчета, перемещающую ленту-указатель и включающую схему 65 суммирования, усилитель, исполнительный

двигатель и элементы обратной связи; цифровой барабанчик и ключевые элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения точеости, расширения пределов измерения и уменьшения лицевой панели, он снабжен второй следящей системой вндикатора точного цифрового отсчета, аналогичной первой; сум 1ируюшей ячейкой, источниками опорного напряжения, пороговыми и логическими элементами, при этом датчик измеряемого параметра подключен к входу схемы суммирования первой следящей системы, пороговым элементам и к сум мирующей ячейке, второй вход которой через ключи соединен с истоЧНИком опорного напряжения, а выход подключен к входу схемы суммирования второй следящей системы, второй вход которой через ключи подключен к двум потенциометрам обратной связи, движки которых механически соединены с осью исполнительного двигателя второй следящей системы и с цифровым барабанчиком.

ЖМ

и i-jbrt:

363758