Устройство для измерения угловых перемещений

 

Изобретение относится к измери- , тельной технике и может быть использовано , например, в машиностроении и котлостроении, преимущественно в технологических устройствах с позиционированием заготовок и инструментов . Целью изобретения является повышение точности измерений за счет увеличения интервала времени, пропорционального фазовому сдвигу на выходе датчика угловых перемещений. Сигнал с генератора 2 тактовой частоты блока 1 формирования сигнала опорной частоты поступает на входы делителей 3 и 11 частоты импульсов и первьп1 вход ключевого элемента 8-. С выходов делителей 3 и 11 частоты импульсов через формирователи 4 и 12 синусоидального напряжения соответственно эти сигналы поступают на входы сельсинов 6 и 7 датчика 5 угловых перемещений , а также на входы преобразователя 13 частоты. Сигналы с выходов блоков.1 и 10 формлрования сигналов опорной частоты по частоте близки друг другу. При повороте вала 17, связанного с контролируемым объектом, напряжения на выходах сельсинов б, 7 сдвигаются по фазе, причем направление сдвига фаз противоположное. При этом на выходе преобразователей 13

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 G 01 В 30 иг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3935362/24-28 (22) 24.07.85 (46) 23.04.87. Бюл. Ф 15 (71) Научно"производственное объединение "Атомкотломаш" (72) А.И.Угненко, В.Ф.Бедрак и С.A.Áåëoâ (53) 62 1.317 39353 1 717(088 8) (56) Бычатин Д.А. Поворотный индуктосин. — Л.: Энергия, 1969, с. 13 — 15.

Устройство цифровой индикации

Ф 5147. Инструкция по эксплуатации.

Киев: Точзлектроприбор, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в машиностроении и котлостроении, преимущественно в .технологических устройствах с позиционированием заготовок и инструментов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уве„.SU<» 1305534 А1 личения интервала времени, пропорционального фазовому сдвигу на выходе датчика угловых перемещений. Сигнал с генератора 2 тактовой частоты блока 1 формирования сигнала опорной частоты поступает на входы делителей

3 и 11 частоты импульсов и первый вход ключевого элемента 8. С выходов делителей 3 и 11 частоты импульсов через формирователи 4 и 12 синусоидального напряжения соответственно эти сигналы поступают на входы сельсинов 6 и 7 датчика 5 угловых перемещений, а также на входы преобразователя 13 частоты. Сигналы с выходов блоков,1 и 10 формирования сигналов опорной частоты по частоте близки друг другу. При повороте вала 17, связанного с контролируемым объектом, напряжения на выходах сельсинов 6, 7 сдвигаются по фазе, причем направление сдвига фаз противоположное. При этом на выходе преобразователей 13

1305534 и 14 частотывьщеляется сигналы разност- ro подаются тактовые импульсы с бйо ной частоты. Сигнал на выходе преобразо- ка 1 формирования сигнала опорной вателя 14 частоты сдвинут по фазе частоты. Количество выделенных клюотносительно сигнала на выходе пре- чевым элементов 8 усредняется, преобразователя 13 частоты. Эти сигналы образуется и индицируется на выходе через формирователи 15 и 16 поступа- индикатора 9 на масштабе величины ют на второй и третий входы ключево- углм поворота. вала 17 датчика 5.

ro элемента 8, на первый вход которо1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-, зовано, например, в машиностроении и котлостроении, преимущественно в технологических устройствах с позиционированием заготовок и инструментов.

Цель изобретения — повышение точ-. ности измерений за счет увеличения интервала времени, пропорционального фазовому сдвигу на выходе датчика угловых перемещений.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый блок 1 формирования сигнала опорной частоты, имеющий в своем составе генератор 2 тактовой частоты, делитель 3 импульсов и формирователь 4 синусоидально;го напряжения, датчик 5 угловых перемещений, выполненный в виде фазовращателей 6 и 7., например сельсинов, ключевой элемент 8, индикатор 9, Устройство содержит также второй блок 10 формирования сигнала опорной частоты, имеющий в своем составе делитель 11 частоты импульсов и формирователь 12 синусоидального напряжения, преобразователи 13 и 14 частоты, выполненные, например, по схеме балансного модулятора с формирователями 15 и 16 импульсов на выходах соответственно, выполненными, например, по схеме триггера Шмидта. Роторы фазовращателей 6 и 7 закреплены на одном валу 17, связанном с контролируемым объектом, и развернуты относительно друг друга на 180". При этом входы фазовращателей б и 7 являются соответственно первым и вторым входами датчика 5 уг2 ловых перемещений, а первый и второй выходы датчика 5 угловых перемещений являются соответственно выходами вращателей 6 и 7.

Первый выход блока 1 формирования сигнала опорной частоты и выход блока 10 формирования сигнала опорной частоты и выход блока 10 формирования

10 сигнала опорной частоты соединены соответственно с первым и вторым входами датчика 5 угловых перемещений и соответствующими входами первого преобразователя 13 частоты.

Первый и второй выходы датчика 5 угловых перемещений соединены с соответствующими входами второго преобразователя 14 частоты.

Выходы преобразователей 13 и 14

0 частоты соединены соответственно с входами формирователей 15 и 16 импульсов, выходы которых, в свою очередь, соединены соответственно с вторым и третьим входами ключевого эле25 мента 8.

Первый вход ключевого элемента 8 и вход второго блока 10 формирования сигнала опорной частоты соединены с вторым выходом первого блока 1 форми0 рования сигнала опорной частоты. Выход ключевого элемента 8 соединен с индикатором 9.

Выход генератора 2 тактовой частоты соединен с входом делителя 3 частоты импульсов.

Выходы делителей 3 и 11 частоты импульсов соединены соответственно с входами формирователей 4 и 12 синусоидального напряжения.

Выход формирователя 4 синусоицального напряжения является первым выходом первого блока 1 формирования сигнала опорной частоты, а выход форми1305534 рователя 12 синусоидального напряжения - выходом второго блока 10 формиэ рователя сигнала опорной частоты.

Коэффициенты деления делителей 3 и 11 частоты импульсов близки по величине.

Устройство работает следующим образом..

Генератор 2 тактовой частоты вырабатывает сигнал, поступающий на вхо- 10 ды делителей 3 и 11 частоты импульсов и на первый вход ключевого элемента 8.

С выходов делителей 3 и 11 частоты импульсов сигналы близкой частоты поступают соответственно на входы фор- 15 мирователей 4 и t2 синусоидального напряжения, откуда сформированные напряжения синусоидальной формы поступают на входы сельсинов 6 и 7 датчика 5 угловых перемещений и на входы 20 преобразователя 13 частоты.

Диаграммы (18 и 19) напряжений, создаваемых соответственно на выходах формирователей 4 и 12, представлены на фиг. 2, 25

При повороте вала 17 (фиг. 1), связанного с контролируемым объектом, сдвигаются по фазе напряжения на выходах сельсинов би 7, причем направление сдвига фаз (q) противоположное 30 (фиг. 2, диаграммы 21 и 22).

С помощью преобразователя 13 частоты выделяется сигнал 20 разностной частоты (фиг. 2), который поступает на вход формирователя 15 импульсов. 35

На выходе преобразователя 14 частоты (фиг. 1) выделяется сигнал 23 разностной частоты (фиг. 2), сдвинутый по фазе относительно сигнала на выходе преобразователя 13 частоты на угол, пропорциональный углу поворота вала 17 датчика 5 угловых перемещений.

Этот сигнал поступает на вход формирователя 16 импульсов. 45

Ключевой элемент 8 (фиг. 1), управляемый соответственно по второму и третьему входам выходными сигналами формирователей 15 и 16 импульсов, пропускает на вход индикатора 9 так- .50 товые импульсы с выхода первого блока 1 формирования сигнала 24 опорной частоты в промежутке времени.(фиг.2), величина которого пропорциональна фазовому сдвигу на выходах преобразователей 13 и 14 частоты.

Количество выделенных ключевым элементом 8 импульсов усредняется, преобразуется и индицируется на выходе цифрового индикатора 9 в масштабе величины угла поворота вала 17,датчика 5 угловых перемещений.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я

Устройство для измерения угловых перемещений, содержащее блок формирования сигнала опорной частоты, подключенный к его выходу датчик угловых перемещений, ключевой элемент, первый вход которого соединен с вторым выходом блока формирования сигнала опорной частоты, индикатор, соединенный с выходом ключевого элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено вторым блоком формирования сигнала опорной частоты, подключенным к второму выходу первого блока формирования сигнала опорной частоты, двумя преобразователями частоты, первый из которых подключен к выходам соответственно первого и второго блоков формирования сигналов опорной частоты, второй — соответственно к первому и второму выходам датчика угловых перемещений, двумя формирователями импульсов, подключенными к выходам соответствующих преоб-. разователей частоты, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к второму и третьему входам ключевого элемента, датчик угловых перемещений выполнен в виде двух фазовращателей, роторы которых закреплены на одном валу, связываемом с контролируемым объектом, и развернуты относительно друг

О друга на 180, входы первого и второго фазовращателей подключены соответственно к первому и второму входам датчика угловых перемещений, а первый и второй выходы датчика угловых перемещений подключены соответственно к выходам первого и второго фазофращателей.

1305534

Составитель 1О.Петраковский

Редактор О,Вугир Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 1420/39 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4