Устройство для проверки преобразователей угла поворота вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C25/00 

1

Изобретение относится к устройствам для проверки преобразователей угла поворота вала в код и может быть использовано в измерительной технике в особенности для автоматизированного контроля точности работы прецезионных (1-2) преофазователей угла поворота вала в код.

Известно ..устройство для проверки преобразователя угол-код, содержащее привод, соединенный с проверяемым пре(образователем угол-код, формирователь импульсов, узел записи, ленту, связанную с приводом L.

Недостатками устройства являются низкая точность проверки и низкий уровень автоматизации.

Известно устройство для определения погрешности преобразователя уголкод, содержащее привод, связанный с исслецуемым преобра;зоват8лем и эталонным преобразователем, усгановпенным на одной оси с исследуемым, тяговый барабан лентопротяжного механизма, электрический редуктор, формирователь сигналов и узел записи эталонной информахщи 2j .

Недостатками устройства являются невьюокая точность и информационная надежность, связанные с использованием лентопротяжного леханизма, обладающего специфическими погрешностями и нестабильностью работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для проверки преобразователей угол-код, содерисащее привод, дешифратор нулевого кванта, триггер, элемент совпадения, блок формирования импульсов, дешифратор, счетчик, блок регистрации з.

Недостатком известного устройства является низкая точность.

Цель изофететш - повышение точности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для проверки преобразователей угла поворота вала .в код, содержащее привод, кинематически 39 соединенный с проверяемым -преобразова телем угла поворота вала в jcofl, выход которого соединен с первым формировате лем .импульсов, Дешифратор нулевого кванта, переключающий элемент, выполненный в виде триггера, вьгеод которого соединен с управляющим входом ключа, и блок регистрации, введены эталонный преобразователь угла поворота вала в код, второй формирователь импульсов, элемент совпадения, делитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, интерфейс, электронно-вычислительная машина, привод кинематически соединен с дейгафратором нулевого кванта и эталонным преобразователем угла поворота вала в код, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсо и входом масштабного усилителя, выход которого соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом элемента сов падения, выход дешифратора нулевого кванта соединен со вторым входом элемента совпадения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход первого формирователя импульсов соединен со входом ключа, выход которого . соединен со входом делителя частоты, выход которого соединен с , входом аналого-:цифрового преобразовате ля, выход которого соединен с интерфей сом, который взаимосвязан с электронно-вьгчислительной машиной, вьгход которой соединен с блоком регистрации, выходинтерфейса соединен со входом установки нуля триггера и делителя час тоты. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов. Устройство содержит привод 1, эталонный преобразователь 2 угла поворот вала в код, вьтояненный в виде многогранной призмы 3 и фотоэлектрического автоколлиматора 4, проверяемый преобразователь 5- угла поворота вала в код, формирователь 6 импульсов проверяемог преобразователя, масштабный усилитель 7, формирователь 8 импульсов эталонного преобразователя, элемент 9 совпадения, переключающий элемент, вьтол- ненный в виде триггера 10, ключ 11, делитель 12 частоты, аналого-цифровой преобразователь 13, интерфейс 14, элек троннуювычислительную машину 15, блок 16 регистрации, состояний из цифро-аналогового преобразователя 17 и 74 самопишущего прибора 18, и дешифратор 19 нулевого кванта. Устройство работает следующим об- . разом. В процессе проверки с помоийью привода 1 приводится во вращение призма 3 и жестко соединенный проверяемый преобразователь 5, на выходе которого военикает периодический сигнал, наприviep, синусоидальной формы (фиг. 2 А). На выходе автоколлнматора 4, оптическая связь которого перпендикулярна оси вращения призмы 3, от каждой грани призмы 3 формируется аналоговый сигнал. На выходе формирователя 8 формируется икятульсов, число которых соответству ет числу рабочих граней призмы 3 (фиг. 2 Б и В), а на выходе формирователя 6 формируются импульсы, число которых соответствует удвоенному числу периодов выходного сигнала проверяемого преобразователя за один оборот его входного вала (фиг. 2 А и Г). Дешифратор 19 установлен относительно оси врашения призмы 3 (и проверяемого преобразователя 2) таким образом, чтобы формируемый им сигнал начала отсчета по времени охватывал (перекрывал) сигнал, сформированный на выходе формирователя 8 импульсов от нулевой рабочей грани призмы, т.е. той, начиная с которой снят аттестат эталонного преобразователя, который введен в блок памяти электронной вьгчислитель- ной машины 15 (фиг. 2 Д). Последнее условие практически обеспечивается без особых трудностей, например, при помощи стандартных микропереключателей, особенно если учесть, что номинальный угол образцовых многогранньхх призм находится в пределах от 30 (двенадцатигранной) до 5° (72-гранной), а максимальная длительность сигнала на выходе преобразователя 5 может достигнуть почти удвоенной его величины (6О -1О ). Таким образом, длительность и точность срабатывания преобразователя 5 достигается без специальных трудо- ; емких наладочгл 1х операций и не требует обязательного наличия сигнала начала отсчета в исследуемом преобразователе (в этом нет необходимости, например, для преобразователей, применяемых для контроля кинематических цепей, зубчатых пар и колес). Элемент 9 совпадения на выходе выдает один импульс за оборот с длительностью, равной длительности шипульса на вьрсоде формирователя 8 (фиг. 2 В и

594

Е). Этот импульс через триггер 10 управляет работой ключа 11, который при поступлении на него импульса от элемента 9 совпадения открывается и пропускает все импульсы от формирователя б (фиг. 2 Ж) на делитель 12 частоты С помощью делителя 12 обеспечивается равенство частот следовещия сигнала с эталонного и проверяемого преобразователей 2 и- 5.

В рассматриваемом примере ко х|фи2Мциет деления делителя равен К- рг (фиг.

2 3). С выхода делителя 12 сигнал подается на тактовый вход аналогр-цифрового преобразователя 13. С выхода масштабного усилителя 7 на аналоговый вход подается (сигнал, пропорпиональный отклонению сигнала проверяемого преобразователя 5 от опорного сигнала эталонного преобразователя 2, т.е. пропорциональный погрешности проверяемого преобразователя 5. Масштабный усилитель 7 обеспечивает обработку выходного сигнала образцового преобразователя (фиг. 2 Ва и BJ) таким образом, что положительной погрешности «- исследуемого преобразователя соответствует положительное напряжение (т.е. положительный код) на выходе преобразователя 13. Информация из преобразователя 13 в виде кода поступает через интерфейс 14 в электронную вычислительную машину 15, в которой обрабатывается с учетом введенного в ее память аттестата эталонного преобразователя 2 по каждой грани призмы 3.

Разрешение включения триггера 10, а также сброс его на О производится от электронной вычислительной машины 15 через интерфейс 14 по программе измерений. Вывод результатов измере-. ния в блок 16 регистрации также зависит от программы измерений и вида блока 16 регистриадии. В случае применения цифропечатакщего устройства можно получить протокол измерения со всеми метрологическими характеристиками нормируемыми для исследуемого преобразователя и предусмотренными программой измерений.

В предлагаемом устройстве обеспечивается повьпление точности и степени автоматизации за счет применения образцовых средств, измерения углов многогранной призмы Высокого разряда и обес печения измерения в динамическом режиме с автоматической обработкой результатов проверки. Это все уменьшает тру76

оемкость и повьппает достоверность атестации.

Перечисленные преимущества обеспеивают технико-экономический эффект.

Формула изобретения

Устройство для проверки преобразователей угла поворота вала в код, содержащее привод, кинематически соединенный с проверяемым f преобразователем угла поворота вала в код, выход которогосоединен с первым формирователем импульсов, дешифратор нулевого кванта, переключающий элемент, выполненный в виде риггера, выход которого соединен с управляющим входом ключа, и блок регистации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности проверкк в него введены эталонный преобраователь угла поворота вала в код, второй формирователь импульсов, элемент совпадения, делитель частоты, аналогоцифровой преобразователь, интерфейс и электронно-вычислительная машина, привод кинематически соединен с дешифраором нулевого кванта и эталонным преобразователем угла поворота вала в код, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, и входом масштабного усилителя, вьрсод которого соединен с аналоговым входом аналогоцифрового преобразователя, выход второго формирователя импульсов соединен с первым входом элемента совпадения, выход дешифратора нулевого кванта соединен с вторым входом элемента совпадения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход первого формирователя импульсов соединен с входом ключа, выход которого соединен (с входом делителя частоты, выход которого соединен с тактовым входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен с интерфейсом, который взаимосвязан с электронно-вычислительной машиной, выход которой соединен с блоком регистрации, вход интерфейса соединен с входами установки нуля тритгера и делителя частоты.

Источники информЕшии, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 410444, кл. GO8 С 25/ОО, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 547814, кл. G08 С 25/О4, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР № 71О660, кл. GO8 С 25/О4, 1977 (прототип).

в

/

V

л

f

ж fff-f/ ff fjy m ff-ff e/ WA

V

ЛГ f-ffjt 2/7ff//6 .ifffffjf W:a 0ve,2