Фотоэлектрический виброщуп

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности за счет введения канала компенсации погрешности. Виброш,уп за счет наличия второго компаратора 11, второго блока 12 опорного уровня, схемы И 13, генератора 14 импульсов, двоичного счетчика 15 с предварительной установкой, блока 16 предварительной установки, цифроаналогового преобразователя 17 и управляемого источника 18 тока с их взаимосвязями , обеспечивает независимость коэффициента преобразования от отражающих свойств поверхности объекта измерения, что позволяет исключить влияние непроизвольных колебаний руки оператора на точность измерений параметров вибрации. 2 ил. Од оэ о N оо фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 Н 9 00!

1

t I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 949343 (21) 4003500/24-28 (22) 0.01.86 (46) 15.08.87. Бюл. № 30 (71) Московский институт электронного ма шиностроения (72) В. А. Кокунов, Ю. И. Гудков и Г. А. Злодеев (53) 531.71:531.! 4 (0888) (56) Авторское свидетельство СССР № 949343, кл. G O l Н 9/00, 1981. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРОШУП (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является

„„SU„„1330473 A 2 повышение точности за счет введения канала компенсации погрешности. Виброщуп за счет наличия второго компаратора 11, второго блока 12 опорного уровня, схемы

И 13, генератора !4 импульсов, двоичного счетчика 15 с предварительной установкой, блока 16 предварительной установки, цифроаналогового преобразователя 17 и управляемого источника 18 тока с их взаимосвязями, обеспечивает независимость коэффициента преобразования от отражающих свойств поверхности об ьекта измерения, что позволяет исключить влияние непроизвольных колебаний руки оператора на точность измерений параметров вибрации. 2 ил.

1330473 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактных измерений параметров вибрации.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет введения канала компенсации погрешности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема фотоэлектрического виорощупа, нафиг. 2 — — сигналы на выходе дифференциатора.

Фотоэлектрический виброщуп содержит источник 1 света, разветвленный (не показан) последовательно соединенные фотоприемник 2, дифференциатор 3, усилитель 4, блок

5 временной селекции и регистратор 6, последовательно соединенные первый блок 7 опорного уровня, первый компаратор 8, второй вход которого соединен с дифференциатором 3, формирователь 9 импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока 5 временной селекции, а также соединенный со вторым выходом первого компаратора 8 индикатор 10 зоны (выполненный в виде индикаторного светодиода на передней панели виброщупа), второй компаратор 11, подключенный первым входом к выходу дифференциатора 3, второй блок 12 опорного уровня, подключенный ко второму входу второго компаратора 11, элемент И 13, первым входом подключенный к выходу второго компартора 11, генератор 14 импульсов, подключенный ко второму входу элемента И 13. двоичный счетчик 15 с предварительной установкой, счетный вход которого подключен к выходу элемента И 13, а установочный к блоку 16 предварительной установки, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 17 и управляемый источник 18 тока, выход которого подключен к источнику 1 света, а вход цифроаналогового преобразователя 17 — к выходу двоичного счетчика 15 с предварительной установкой.

Статическая характеристика фотоэлектрического виброщупа (фиг. 2) представляет собой зависимость между расстоянием S до объекта измерения и постоянным напряжением на выходе дифференциатора 3. При этом коэффициент Ко преобразования в точке Stt одназначно связан с величиной

U„„,, ñooTíoøåíием

Ко= А 11.„... где А — коэффициент пропорциональности.

Увеличение или уменьшение силы света источника 1 света приводит к пропорциональному изменению U„„„v соответственно Кв

Увеличение или уменьшение коэффициента отражения поверхности объекта вызывает также пропорциональное увеличение или уменьшение U»ax., и, следовательно, Ktt.

Таким образом, для поддержания Ко на заданном уровне необходимо изменять силу света источника 1 света так, чтобы скомпенсировать изменение отражающих свойств поверхности обьекта измерения.

Фотоэлектрический виброщуп работает следующим образом.

В исходном состоянии разветвленный светопровод располагают таким образом, чтобы общий торец приемопередающих световодов находился на расстоянии Ь ) Я„„„от поверхности об ьекта измерения (фиг. 2) . При этом блок 16 предварительной установки устанавливает на выходе счетчика 15 двоичный код, соответствующий максимально возможному для данного преобразователя выходному напряжению цифроаналогового преобразователя 17, а следовательно, — максимальному световому потоку источника 1 света. Световой поток, пройдя по подводящему пакету световода, отражается от поверхности объекта и, попадая на фотоприемник 2, преобразуется в постоянное напряжение U>i, которое с выхода дифференциатора 3 поступает на первый вход компаратора 11. Дифференциатор 3 предназначен для разделения постоянной составляющей сигнала с фотоприемника 2, пропорциональной расстоянию от торца светопроводяшей системы до обьекта измерения и переменной состовляющей, пропорциональной виброперемещению объекта. На второй вход компаратора 11 поступает напряжение

Vo от блока 12 опорного уровня. При этом

Ua = U „,, соответствующее величине коэффициента К,преобразования (кривая 1П).

Если напряжение с выхода дифференциатора

3 меньше, чем Uon, то компаратор 11 выратывает сигнал логического «О». При этом импульсы с генератора 14 не поступают на счетный вход счетчика 15. При приближении светопроводящей системы к поверхности объекта измерения напряжение на ttepвом входе компаратора 11 увеличивается и на расстоянии, равном S (фиг. 2), достигает 1)о = Umur. При этом компаратор переходит в другое устойчивое состояние логической «1» и импульсы с генератора 14 через элемент И 13 поступают на счетный вход двоичного счетчика 15. Двоичный счетчик

15 подключен таким образом, что поступающие на его счетный вход импульсы уменьшают двоичный код на выходе, т.е. счетчик

15 работает в режиме «обратного счета»,Уменьшение двоичного кода на выходе счетчика 15 приводит к уменьшению выходного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 17, а следовательно, и светового потока источника света. Уменьшение светового потока вызывает снижение напряжения на выходе фотоприемника 2, а следовательно, и на первом входе компаратора 11 до тех пор, пока оно не сравняется с U-=

=- U„„,,-,. Компаратор 11 при этом опять перейдет в состояние логического «0», прекраTHB поступление импульсов с генератора

l4 на вход блока !2 через элемент И 13.

При дальнейшем движении светопроводящей системы к объекту изерения до S= S ... процесс будет повторяться и на выходе фото1330473

Формула изобретения

Составитель О. Сгиирнов

Редактор Л. Ревин Техред И. Верее Корректор М Шароши

Заказ 3572/43 Тираж 499 Г!о дп ис нос

ВНИИПИ Государственного кумитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 приемника 2 напряжение составит величину

U„„,, (кривая 11). После прохождения S„„„, напряжение на первом входе компаратора

11 будет всегда меньше Uon и поэтому импульсы с генератора 14 на вход счетчика поступать не будут, а на выходе цифроаналогового преобразователя 17 установится напряжение, соответствующее световому потоку источника 1 света заданной величины (кривая 111). Сигнал с выхода фотоприемника 2, содержащий постоянную и переменную составляющие, поступает на дифференциатор 3.

Переменная составляющая сисгнала с вы хода дифференциатора 3 проходит через усилитель 4 на блок 5 временной селекции.

Постоянная составляющая с выхода дифференциатора 3 и постоянное напряжение с блока 7 опорного уровня, соответствующее оптимальному расстоянию S= Sp до объекта, поступает на компаратор 8. При равенстве напряжений на обоих входах компаратор 8 вырабатывает сигнал, поступающий на индикатор 10 зоны для сигнализации о том, что рабочее расстояние Яо достигнуто, и через формирователь 9 импульсов — на блок 5 временной селекции, открывает его и переменная составляющая сигнала, содержащая информацию о колебаниях объекта, поступает на регистратор 6.

Величина коэффициента Ко преобразования не зависит от отражающих свойств поверхности объекта измерения.

В процессе калибровки (при S) S„„,,) непроизвольные движения руки оператора не будут влиять на точность, так как при увеличении расстояния до объекта напряжение на выходе фотоприемника 2 будет меньше ()-, а следовательно, сила света источника 1 света изменяться не будет, а при уменьшении расстояния напряжение будет приведено к величине Uo = 1)„„„..

Фотоэлектрический виброщуп по авт. св № 949343, отличающийся тем, что, с целью

l5 повышения точности измерений, он снабжен вторым компаратором, подключенным первым входом к второму входу первого компаратора, вторым блоком опорного уровня, подключенным к второму входу второго компаратора, элементом Й, первым входом подключенным к выходу второго компаратора, генератором импульсов, подключенным к второму входу элемента И, двоичным счетчиком, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, блоком предварительной установки, подключенным к установочному входу двоичного счетчика, последовательно соединенными цифроаналоговым преобразователем, входом подключенным к выходу двоичного счетчика, и управляемым источником тока, выход которого подключен к источнику света.