RU1805279C

RU1805279C - Устройство дл измерени линейных перемещений

Info

Publication number: RU1805279C
Application number: SU914916564A
Authority: RU
Inventors: Антон Вячеславович Степин
Original assignee: Самарский филиал Института машиноведения им.А.А.Благонравова
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1993-03-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в робототехнике дл измерени линейных перемещений и при контроле линейных размеров объектов. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени . Устройство содержит индуктивный датчик, соединенный со входом измерительного генератора , счетчики, ключи, R-S-триггеры, тактовый генератор, счетчик кода, регистр индикации, регистр калибровки, формирователи коротких импульсов, счетчик калибровки , счетчик формировани паузы. Информаци о результатах измерени отображаетс на индикаторе, вход которого соединен с выходом регистра индикации. Информаци может также подаватьс на внешнее управл ющее устройство. 1 ил.

Description

ел

Чкю х

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в робототехнике дл измерени линейных перемещений и при контроле линейных размеров объектов.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени и повышение быстродействи процесса измерени .

На чертеже представлена структурна схема устройства дл измерени линейных перемещений. Устройство содержит индуктивный датчик 1, соединенный со входом измерительного генератора 2, выход которого через ключ 3 подсоединен ко входу счетчика 4 периода, управл ющий вход ключа 3 соединен с пр мым выходом RS-тригге- ра 5 формировани временного интервала, R-вход которого соединен с выходом счетчика 4 периода, а S-вход RS-триггера 5 формировани временного интервала соединен с выходом счетчика паузы 6, вход которого через ключ 7 соединен с тактовым генератором , частота которого стабилизирована путем применени кварцевого резонатора. Управл ющий вход ключа 7 соединен с инверсным выходом RS-триггера 5 формировани временного интервала. Выход тактового генератора 8 через ключ 9 соединен с входами ключей 10 и 11, управл ющий вход ключа 9 подключен к инверсному выходу RS-триггера 5 формировани временного интервала, который также соединен с входом формировател 1.2 короткого импульса и Т-входом счетчика 13 калибровки, выход которого соединен с R-входом RS-триггера 14 калибровки пр мой выход которого соединен с R-входом счетчика 13 калибровки. Выход формировател 12 короткого импульсо

ел ю ч ю

са соединен с входом ключей 16 и 17, управ- л ющий вход ключа 16 соединен с пр мым выходом RS-триггера 14 калибровки, э управл ющий вход ключа 17 соединен с инверсным выходом RS-триггера 14 калибровки. Выход формировател 15 короткого импульса соединен с входами ключей 18 и 19, управл ющий вход ключа 18 соединен с пр мым выходом RS-триггера 14 калибровки, а управл ющий вход ключа 19 соединен с инверсным выходом RS-триггера 14 калибровки. Выход ключа 16 соединен с С-входом регистра 20 калибровки, D-вы- ход которого соединен с D-входом счетчика 21 кода, а С-вход регистра 20 калибровки соединен с D-выходом счетчика 21 кода, R- вход которого соединен с выходом ключа 18, С-вход счетчика 21 кода соединен с выходом ключа 19, счетный вход +1 счетчика 21 кода соединен с выходом ключа 10, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом RS-триггера 14 калибровки, а счетный вход -1 счетчика 21 кода соединен с выходом ключа 11, управл ющий вход которого соединен с инверсным выходом RS- триггера 14 калибровки. D-выход счетчика

21 кода соединен с D-входом регистра 22 индикации, С-вход которого соединен с вы- ходом ключа 17. S-вход RS-триггера 14 калибровки соединен с выходом формировател 23 короткого импульса на вход которого подаетс сигнал на калибровку от внешнего управл ющего устройства в составе комплекса которого работает данное устройство дл измерени линейных перемещений . Информаци о результатах измерени отображаетс на индикаторе 24, вход которого соединен с выходом регистра

22 индикации. Эта же информаци (D-выход регистра 22), может подаватьс на внешнее управл ющее устройство.

Устройство работает следующим образом .

Измерительный генератор 2 к которому подключен датчик 1 вырабатывает на выходе импульсы с частотой следовани пропорциональной индуктивности датчика 1, а следовательно и измер емому перемещению . Допустим в момент включени RS- триггер имеет на пр мом выходе сигнал логической 1, который открывает ключ 3, а на инверсном выходе сигнал логического О, который зарывает ключ.7. Импульсы с измерительного генератора через ключ 3 поступают на вход счетчика 4 формировани временного интервала, мен коэффициент пересчета которого можно измен ть чувствительность устройства измерени . В момент прихода на вход счетчика 4 импульса, по счету равного коэффициенту пересчета

счетчика 4, на его выходе формируетс импульс , поступающий на R-вход RS-триггера 5 формировани временного интервала и переключающий его выходы, соответственно на пр мом выходе - сигнал лог.О, на инверсном - лог. 1. Заканчиваетс период формировани временного интервала и начинаетс период формировани паузы, требующейс дл стробировани счетчика кода

0 21 и регистров 20 и 22.

При этом открываетс ключ 7 и закрываетс ключ 3, импульсы тактовой частоты с выхода тактового генератора 8 через ключ 7 поступают на вход счетчика 6 паузы на вы5 ходе которого формируетс импульс поступающий на S-вход RS-триггера 5 формировани временного интервала и переключающий его выходы. Заканчиваетс период формировани паузы и начинаетс

0 следующий период формировани временного интервала. Длительность временного интервала пропорциональна частоте измерительного генератора 2 и коэффициенту пересчета счетчика временного интервала

5 4. Сигнал с инверсного выхода RS-триггера 5 временного интервала поступает на Т-. вход счетчика 13. калибровки, формирователь 12 короткого импульса и инверсный управл ющий вход ключа 9. Далее

0 устройство работает следующим образом. До произведени процесса измерени , когда датчик отведен от измер емого объекта и должен иметь нулевые показани .производитс калибровка системы. Сигнал на ка5 либровку от внешней управл ющей системы поступает на вход формировател 23 короткого импульса, который формирует импульс, поступающий на S-выход RS-триггера 14. калибровки и устанавливающий на

0 его пр мом выходе сигнал логической 1, на инверсном выходе сигнал логического 0. Сигнал с пр мого выхода RS-триггера 14 открывает ключ 10. на вход которого через открытый во врем формировани периода

5 временного интервала ключ 9 поступают импульсы тактовой частоты с тактового генератора 8, которые с выхода ключа 10 поступают на вход -Н счетчика 21 кода в котором производитс их подсчет за врем

0 периода формировани временного интервала , соответствующего нулевым показани м датчика.

В момент конца формировани периода временного интервала, начала формирова5 ни паузы формирователь 12 короткого импульса вырабатывает импульс, который, проход через открытый ключ 16 на С-вход регистра 20 калибровки записывает в него значени данных подсчета импульсов, поступающих с D-выхода счетчика 21 кода на

D-вход регистра 20 калибровки. Таких циклов происходит два, это количество задано счетчиком 13 калибровки и служит, чтобы устранить неопределенность по влени .сигнала калибровки в течение цикла измерени .

После окончани второго (стабильного) цикла калибровки на выходе счетчика 13 калибровки формируетс импульс, поступающий на R-вход RS-триггера 14 калибровки при этом на его пр мом выходе устанавливаетс уровень логического 0, а на инверсном уровень логической 1.

Далее, в процессе измерени , устройство работает следующим образом. В момент начала формировани паузы- формирователь 12 короткого импульса вырабатывает импульс, который через ключ 17 поступает на С-вход регистра 22 индикации и записывает в него данные с D-выхода счетчика 21 кода, поступающие на D-вход регистра 22 индикации. По окончании импульса с формировател 12 формирователь 15 короткого импульса вырабатывает импульс, поступающий через ключ 19 на С-вход счетчика 21 кода и записывающий в него данные, хран щиес в регистре 20 калибровки и соответствующие числу за период подсчета калибровки.

Далее на врем формировани периода временного интервала открываетс ключ 9, через который и открытый ключ 11 импульсы с тактового генератора 8 поступают на вход -1 счетчика 21 кода, где происходит вычитание из записанного кода. В результате в конце периода формировани временного интервала на D-выходе счетчика 21 кода имеетс код разности количества импульсов за врем периода калибровки и периода формировани временного интервала соответствующего измер емому значению. Этот код записываетс в момент начала формировани паузы в регистр 22 индикации. Далее цикл измерени повтор етс . Данные с выхода регистра 22 индикации поступают на индикатор 24 отображени информации, а также могут поступать во внешнюю управл ющую систему.

Данное устройство дл измерени линейных перемещений может быть выполнено на логических микросхемах серии К555 (К155, К1533).

Экспериментальные исследовани за вл емого устройства дл измерени линей- ных перемещений в составе системы измерени положени деталей в составе ро- бототехнического комплекса показали, что по сравнению с аналогичным устройством (прототипом) точность измерени повышаетс на 3-5%.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени линейных перемещений, содержащее индуктивный 5 датчик, соединенный со входом измерительного генератора, счетчик периода, первый , второй и третий ключи, два триггера, тактовый генератор, счетчик кода, регистр индикации, выход которого соединен с ин0 дикатором, отличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него введены с четвертого по дев тый ключи, первый, второй и третий формирователи коротких импульсов , регистр калибровки, счетчик

5 калибровки и счетчик паузы, первый RS- триггер выполнен в виде триггера формировани временного интервала, второй RS-триггер - в виде триггера калибровки, выход измерительного генератора через

0 первый ключ подсоединен к входу счетчика периода, управл ющий вход первого ключа соединен с пр мым выходом RS-триггера формировани временного интервала, R- вход которого соединен с выходом счетчика

5 периода, а S-вход - с выходом счетчика па-г узы, а инверсный выход - с Т-входом счетчика калибровки, входом первого формировател и управл ющими входами второго и третьего ключей, выход счетчика

0 калибровки, соединен с R-входом RS-триггера калибровки, пр мой выход которого соединен с R-входом счетчика калибровки, управл ющим входами шестого, восьмого и четвертого ключей, выход первого форми5 ровател соединен с входом второго формировател и входами шестого и седьмого ключей, выход второго формировател - с входами восьмого и дев того ключей, инверсный выход триггера калибровки - с управ0 . л ющими входами седьмого, дев того и п того ключей, выход третьего ключа соединен с входами четвертого и п того ключей, вход третьего ключа - с выходом тактового генератора, выход измерительного генера5 тора - с вторым входом первого ключа, выход которого соединен с входом счетчика периода, выход шестого ключа соединен с С-входом регистра калибровки, выход регистра калибровки -.с D-входом счетчика кода,

0 R-вход которого соединен с выходом восьмого ключа, С-вход - с выходом дев того ключа, вход -И соединен с выходом четвертого ключа, вход -1 - с выходом п того ключа, выход счетчика кода соединен с D5 входами регистра калибровки и регистра индикации, С-вход регистра индикации сое- динен с выходом седьмого ключа, а вход третьего формировател -с внешним управл ющим устройством.