Устройство для измерения перемещений Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и может быть использовано в качестве устройства размерного контроля в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП). Известны устройства, построенные на базе механотронных преобразователей, принцип действия которых заключается в изменении расстояния между катодом и анодом двухэлектродной или трехэлектродной лампы под действием перемещения измерительного наконечника 1, Электрический сигнал таких преобразователей модулирован измеряемым перемещением 1Ю тойу или напряжению, поэтому для ввода рительной информации в управляющую вычислительную машину, используемую в АСУТП, необходимы дополнительные аналого-цифровые преобразователи, что влечет за собой снижение качества и надежности контрольных операций. Наиболее близким к изобретению по техни ческой сущности. является устройство для измерения перемещений, содержащее струнный преобразователь с коромыслом, на концах кото рого закреплены две струны,независимо подкшо генные два формирователя импульсов, делитель частоты, ключевой элемент, к двум генераторам с положительной обратной связью, злектрошшй счетчик импульсов и цифровой индикатор 2. Недостатками этого устройства являются невозможность получения абсолютного значения контролируемого параметра, отсутствие Эт1ака отклонеш$я контролируемого параме от номинального его значения, большое время отсчета результата измерения - 2 с. Эти недостапси в зна%(тельной степени снияоиот производительность коитрольных операций и не позволяют производить измерения прт быстро протекающих технологических процессах. Цель изобретения - обеспечение вс можаостм получения результатов измерений в абсолютных единицах измеряемой величины со знаком отклонения от номинального этачения измеряемой оря увеличения быстрод дтвия. Для зтого устройство снабжено растяжкой, закреплеш1ой на другом конце коромысла, последовательна соединеннымн генератором образцовой частоты, вторым делктепем частЬты н схемой сравнения временных интервалов, второй 378 выход схемы сравнения соединен с выходом первого делителя частоты, выход генератора образцовой частоты соединен с сигаальным входом ключевого элемента, временной схемы сравнения соеданен с управляющим входом ключевого элемента, а знаковый - с вторым входом цифрового индикатора. На чертеже представлена схеьШ устройстав. Устройство соде1)жкт струнный преобразователь, включающий 1, закреплешпю с одной стороны на 2, которое крепится на упругом шарнире 3, а с другой стороны неподвижно закрепленную на корпусе 4, Струна 1 электрически подключена к схеме измерения, которая включает в себя генератор;, 5 с полозки тельной связью, формирователь 6 импульсов, делители 7 и 8 частоты, кварцевьиг генератор 9 образцовой частоты, схему 10 гравнения временных интервалов, ключевой элемент И, электронный счетчик 12 импульсов и цкфро вой индикатор .13 На другое 5С.онде коромысла закреплена растяжка 14. Работа устройства осуществляется следующим образом. Сигнал с частотой %, зависящей or измеряемого перемещения коромысла 2, с генератора 5 поступает через формирователь 6 импульсов на делитель 7 частоты, на выходе которого получается сформированный временный интервал t „ . Аналогачно на вьгхсде делителя а Ji М . 8 и колебаний высокостабильного квардезого генератора 9 образцовой частоты fo форгж-груется време ;лой интервал to, Сформированные ини to поступают на схему 10 срав тервалы t неняя, сравниваются между собой к их разность поступает на ключевой элемент 11, где подвергается TO4HG измерению пугем заполнения счетчшса 12 в течение интервала &г импульсами со стабильной частотой IQ. Число импульсов N Atfo, подсчитанное злектронным счетч яком высвечивается на цифровом индикаторз 13, на который со схемы 10 сразкения заведен сигнал полярности ), (-), Высокая скорость получения результата тзмерения на цифровом индикаторе ус1:ройС1-зза в 8 раз увеличивает производительность контрольных операций, что позволяет использовать его в качестве устройства размерного контроля В автоматизированных системах управления быстропротекаюйшх технологических процессов. Калищ- е цифровой к ндикации результатов измерений в абсолютных единицах измеряемой величинь, а также знака отклонения результата измере1 ия от номинальною размера контролируемого параметра снижают утомляемость оператора, повышая качество и надежность опера- ций контроля. Формула изобретения УстрСйство для измергния перемещений, содержащее последовательно соединенные струнный преобразователь с коромыстом, на одном из концов которого закре тяена струна, генератор с пагюжительной обратной связью, формирователь импртьсов и делитель частоты, и последовагйльно сосдикеннье ключевой элемент, электронный счетчик импульсов и цифровой игадикйтор, отличающееся тем, что, с целью обеспйчения возможности лолучеккя результатов измерений в абсолютных еди№щах измеряемой величины со знако.м отклонения от номинального значения измеряемой величины при увеличении быстродействия, оно снабжено растяжкой, закрепле}шой на другом конце коромысла, последовательно соединенными генератором образцовой частоты, вторым делителем частоты н схемой сравнения временных ингервалов, второй выход схемы сравнеКйя соединен с выходом первого делителя частоты, выход генератора образцовой частоты соединен с сигнальным входом ключевого злеfvSHTa, временнойвыход схемы сравнения соединен с )11равляющим входом ключевого элемента, а знаковый - с вторым входом цифрового иищзкатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Берлин Г, С., Po3eHT ai С. А. Механотронкые преобразователи и их применение. М., Энергия, 1974. 2,Авторское свидетельство СССР N 356448, кл..С 01 В 7/02, 1972 (прстотнп).