Устройство для измерения погрешности преобразователя угла в код Советский патент 1979 года по МПК G08C25/00 

Изобретение относится к области автоматики и измepитev ьнoй техники и предназначено для проверки точности работы преобразователей угла в код.

Известны устройства для контроля точности кодовых преобразователей угла.

Одно из известных устройств для определения погрешности преобразователя угла в код позволяет определять инструмен. тальные погрешности преобразователей с кодовыми шкалами, причем результаты измерения выражаются в функции угла поворота входного вала преобразователя и подвергаются масштабному преобразованию. Известное устройство характеризуется пониженной точностью и надежностью из-за использования прецизионного электрического или механического понижаюшего редуктора, погрешность которого полностью входит в результат измерения, лентопротяжного механизма с мерной лентой и узлом записи информации, а также необходимостью последуюш.ей обработки полученной информации 1.

Другое известное устройство для проверки преобразователей угла в код позволяет определять номер ошибочной кодовой границы (в отсчете от опорного кода) и фиксировать величину ошибки, используя при этом сложный алгоритм, основанный на сравнении текушего значения кода преобразователя с теоретическим значением кода

кординат допустимой зоны. Функциональные схемы известных устройств включают в себя преобразователь угла в код, распределитель, коммутатор, двигатель с блоком синхронизации, преобразователь кода, регистр

опорных комбинаций, элементы И, два триггера, Г1ереключатель, элемент «Запрет, схемы контроля переходов первого и контролируемого разрядов, счетчик и,регистр координат допустимой зоны 2.

Наиболее близким техническим решением

к предложенному изобретению является устройство для, измерения погрешности преобразователя угла в код, содержащее генератор импульсов, подключенный к приводу, кинематически связанному с преобразователем угла в код, выход которого и выход генератора импульсов подключен через формирователи старт- и стоп- импульсов к формирователю временных интервалов, выход формирователя временных интервалов через элемент И, другой вход которого соедикен с выходом генератора импульсов; подключен к счетчику импульсов, блок элементов И, первые входы которого через дифференцирукмдий усилитель соединенЕ с выходом формирователя временных интервалов, а выходы подключены к блоку счетчиков 3. Недостатком известного устройства является сложность построения логического блока для определения закона распределения погрешности преобразователя. Цель изобретения - упроп;ение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены триггер и деидифратор, входы кбторого соединены с выходами разрядов счетчика, выходы подключены к вторым входам блока элементов И, входы триггера соединены с выходами формирователей старт-и стоп-импульсов, а выходы подключены к третьим входам блока элементов И. Структурная схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит генератор 1 импульсов, подключенный к приводу 2, кинематически связанному с преобразователем 3 угла в код, выход которого и выход генератора 1 импульсов подключены через формирователи 4 и 5 импульсов к формирователю б временных интервалов и к триггеру. Выход формирователя б временных интервалов через элемент И 8, другой вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, подключен к счетчику 9 импульсов, а через дифференцирую1дий усилитель 10 подключен к первым входам блока 11 элементов И. Выходы разрядов счетчика 9 нодключепы к деншфратору 12, выходы которого подключены к вторым входам блока 11 элементов И, а выходы триггера 7 подключены к третьим входа м блока 11 элементов И. Выходы блока 11 элементов И подключены к входам блока 13 счетчиков. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерения производится совмендепие выходных сигналов формирователей 4 и 5 (отсчет может вестись от любого выбранного значения кода преобразователя). Испытуемый преобразователь 3 приводится в равномерное вращение приЬодом 2 стабильной скорости, синхронизация которого обеспечивается генератором 1 стабильной частоты. В моменты смены кода в преобразователе формирователь 5 вырабатывает импульс реальной смены кодов. Эталонный импульс смены кода вырабатывается в формирователе 4 путем подсчета числа импульсов стабильной частоты, подаваемых на его вход с генератора 1, за расчетный интервал времени. Реальные и эталонные импульсы смены кода с формирователей 4 и 5 импу,льсов поступают на входы формирователя 6 временных иптервалов и на входы триггера 7, сигнал на выходе которого соответствует знаку погрешности преобразователя. Длительность временных интервалов на выходе формирователя б соответствует модулю измеряемой оп1ибки. Для определения закона распределения погрешности испытуемого преобразователя 1 весь диапазон ее случайных значений разбивается на несколько интервалов и затем определяется место полученной погрешности в диапазоне изменения. Количество погрешностей, зафиксированных в каждом интервале, соответствует ее плотности в этом интервале, а совокупность интерваль ных плотностей дает закон раснредедения погрепшости во всем диапазоне ее изменения. Число элементов И в блоке 11 и число счетчиков в блоке 3 равно числу интервалов разбиения диапазона погрепшости. Пусть погрешность испытуемого преобразователя в k-й точке контроля больше нуля (Лак 0), что соответствует поступлению на входы формирователя б и триггера 7 сначала сиг}шла с формирователя 4, а затем с формирователя 5. На выходе формирователя б появится импульс, длительность которого Д1к пропорциональна погрешности Дан . ;)лемент И 8 открывается на время Д IK , в течение которого импульсы с генератора 1 поступают на вход счетчика 9 импульсов для фиксации модуля величины ошибки. Сигнал с формирователя 5 перебросит триггер 7 в нулевое состояпие, в результате чего па третьих входах одной группы элементов И блока 11 появится разреншющий потенциал, а на третьих входах другой группы элементов И блока 11 запренлаюнлий. Цифровой эквивалент модуля погрешности Л tx , зафиксированный в счетчике 8, подается на дешифратор 12, который выдает разрен аюп1,ий сигнал на определенную пару элементов И блока 11. Но заднему фронту сигнала на выходе формирователя б диффере1Н1ируюн1им усилителе.м 10 формируется короткий импульс, который подается параллельно на первые входы элементов И блока П. На выходе одного из элементов И блока 11 появится импульс, который зафиксируется соответствуюплим счетчиком блока 13. Если погрешность преобразователя отрип.ательна (Да(), тр импульс окончания временного интервала At перебросит триггер 7 в единичное состояние и импульс с выхода дифференцирующего усилителя может пройти только через один из элементов И другой группы, элементов И блока 1 1 на соответствующий счетчик блока 13. Таким образом, в зависимости от знака ошибки и ее величины только в один из

счетчиков блока 13 поступит импульс, сигнализирующий о принадлежности измеренной ошибкик данному интервалу.

В результате измерения погрешности преобразователя на счетчиках блока 13 будет зафиксирован закон распределения вероятностей измеренной погрешности.

Экономический эффект от внедрения такого устройства определяется его техническим преимуш,еством.

Формула изобретения

Устройство для измерения погрешности преобразователя угла в код, содержащее генератор импульсов, подключенный к приводу, кинематически связанному с преобразователем угла в код, выход которого и выход генератора импульсов подключены через формирователистарт - и стоп - импульсов к формирователю временных интервалов, выход формирователя временных интервалов через элемент И, другой вход которого соединен с вых-одом генератора импульсов, подключен к счетчику импульсов, блок элементов. И, первые входы которого через дифференцирующий- усилитель соединены с выходом формирователя временных интервалов, а выходы подключены к блоку счетчиков, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены триггер и дещифратор, входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, выходы подключены к вторым входам блока элементов И, входы триггера соединены с выходами формирователей старт-и стоп - импульсов, а выходы подключены к третьим входам блока

элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 410444 G 08 С 23/04, 25.04.72.

2. Авторское свидетельство СССР

№419939, G 08 С 9/00, 22.11.72.

3. Авторское свидетельство СССР № 416719, G 08 С 9/00, 19.07.71.