Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1981 года по МПК G01B7/02 

- . 1,.. . :. ..--::/: Иэобре1ейие относится к устрой- ствам для высокоточного измерения линейных переиевдейий

По основному . № 462061 извеетно устройство для измерения пинёйныч перемещений, содержащее : преобразоВатепнЕ перемещения в электрический сигнал, выходы которих-подключены к первым двум входам блока вычитания, блок управления, блок памяти, блок деления, комкгутаторы я источники образцовых гфираще1 шй измеряемой величины, входы которых подключены к входам устройства и первым входам первого а второго коммутаторов, второе входы коммутаторов соединень с выходами источников образцовых приращений измеряемой величины, а выходы коммутаторов связаны с входами преобразователей пере мещения в электрический сигнал выходы блока вычитания через третий, четвертый и пятый коммутаторы подключены соответственно -к входам блоков

памяти и одному из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом первого блока памяти,выходы блоков памяти подключены к двум другим входам блоков вычитания, а

5 управляющие входы коммутаторов соединены с выходами блока управления {l J. . .

В данйом устройстве результат измерения получается на выходе блока

10 деления в виде зависимости

Мх|-Мг :,

К ((

ts

где сигналь N с выходов преобразователей перемещения являются функциях,о%А| аЛ;

20

в ЭТИК выражениях: У - измеряемая величина; Х(5 начальное значение измеряемой величины; параметры функций преобразования;Д - образцовое приращение измеряемой величины. Недостатком данного устройства является наличие ошибки в результате измерения, обусловленной неадекватностью модели функции преобразования реальной функции преобразования, Особенно существенна эта погрешность при использовании индуктивных и емкостш 1х преобразователей. Целью изобретения является повьшение точности измерений. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено арифметическим блоком решения степенного урав .нения, вход которого соединен с выходом блока деления, двумя блоками формирования начального значения измеряемой величины, входы которых сое динены с выходом арифметического бло решения степенного уравнения, а выходы - с входами соответствующих источников образцовых приращений измеряемой величины и связанных с последними коммутаторов. Иа чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит идентичные преобразователи 1 и 2 перемещений в электрический сигнал, блок 3 вычитания, 1И :точникй: 4 и 5 образцовы приращений измеряемой величины,коммутаторы 6-10, блоки П и 12 паыятк, блок 13 делеш1я, блок 14 управления, арифметический блок 15 решения степенного уравнения и блоки 16 и 17 формирования начального значения измеряемой величины.. Измеряемая величина через блоки 1 и 17 формирования начального значени измеряемой величины, источники 4 и 5 образцовых приращений и коммутаторы 6 и 7 подключена к входам идентичных преобразователей 1 и 2. Выход преобразователей соединены с блоком J вычитания, выход которого через коммутаторы 8 и 9 - с блоками 11 и 12 памяти, а коммутатор 10 - с-первым входом блока ГЗ деления. Выход блока i2 памяти подключен к входу блока 3 вычитания, а выход блока П памяти к входу блока 3 вычитания и к JBTOpoMy входу блока 13 деления, вход блока 15 решения степенного уравнения подключен к вы ходу блока 13 деления, а выход присоединен к блокам 16 и Т7 формирован начального значения измеряемой величины. Коммутаторы 6-IО соединены с блоком 14 управления. Устройство работает следующим образом. Входная величина, проходя через v блоки 16 и 17 формирования начального значения, принимает значения соот% Х, Xo-V, где XQветственнопроизвольное начальное значение измеряемой величины. Эти значения одновременно поступают через коммутаторы 6 и 7 на вход идентичных преобразователей 1.и 2, выходные сигналы которых пoдaюtcя на блок 3 шлчитания. Через открытый блоком управления коммутатор 8 результат вычитания поступает в блок 11 памяти. В это время коммутаторы 9 и 10 закрыты. Таким образом,IB блоке памяти записывается величина г Cl o + 2-0) X, N. И выходные сигналы преобразователей, Qi-jWOi параметры функции преобразования. Затем блок управления переводит коммутаторы 6 и 7 в положение, при котором к входам преобразователей подключа1отся источники 4 и 5 образцовых приращений измеряемой величины. После этого на вход преобразователей подаются соответственно Xot-C +А) и Хо-(Х+А). Выходные сигналы Ы-j и NA преобразователей связаны с входными величинами соотношениями (o- +Л)Ч2.() 4 СХо-5 -й)+«а. Сигназ1Ы М- и Mj|. поступают на блок вычитания, а с его выхода через коммутатор 9, открытый блоком управления, в блок 12 памяти. В это время коммутаторы 8 и 10 закрыты. Таким образом, в блоке 12 памяти запо а{нается величина .а,)() Выходные сигналы блоков памяти вновь Я « подаются на блок вычитания, на выхс которого формируется сигнал,равный ()-CN -N4) (402X0 -20)Д. Указанный сигнал через открытый бло управления коммутатор 10 поступает в качестве делителя на вход блока 13 деления. На второй вход блока де ления в качестве делимого проходит величина -H2,(4aiXo4-2c5i X из блока памяти, В результате деления на выходе блока,13 деления получается первый результат измерения М -Na .V(.N,,-N4) где & погрешность от неадекватнос ти модели функции преобразования реальной функции iipeобразования. Сигнал с выхода блока- 13 деления : поступает на вход арифметическогю бл ка15 решения етепенного уравнения,к торый вычисляет значение на чального уровня измеряемой величины. Например при использовании индуктивных- преобр зователей перемещения начальное зна4emie измеряемой величины вычисля1втся из уравнез шя вида Полученное значение Хо поступает на локк 16 и 17 формирования начального значения измеряемой величины. Затем процесс измерения повторяется по отгасанному выше алгоритму, и на выходе бдока 13 деления получается скорректированный результат измерения, при этом погрешность неадекватности модели функции преобразования реальной функции преобразования отсутствует. Формула изобретения Устройство для измерения линейных перемещений по авт.св. №.462061, 9 т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено арифметическим блоком решения степенного уравнения, вход которого соединен с илходон блока деления, двумя блоками формн роват1я начального значения измеряемой величины, входы которых соединены с выходом арифметического блока р ешения степенного уравнения, а выходы с входами соответствующих источш ков образцовых приращений измеряемой Велиш1ш и связанных с последними коммутаторов. Источники информации, принятые во внимание 1фи экспертизе I.Авторское сетадетельство СССР № 462061, кл. Soi В 7/02, 19,03.74.