SU1406549A1

SU1406549A1 - Устройство дл автоматической градуировки и печатани шкал измерительных приборов

Info

Publication number: SU1406549A1
Application number: SU864166404A
Authority: SU
Inventors: Даниил Борисович Добкин; Дора Абрамовна Басина; Борис Яковлевич Веремейкин
Original assignee: Московское Производственное Объединение "Манометр"
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1988-06-30

Abstract

Изобретение позвол ет с высоким быстродействием осуществл ть градуировку и печатание шкал измерительных приборов, особенно приборов с нелинейной характеристикой преобразовани . С этой целью в устройство, состо щее из задатчика 1 входного сигнала , датчика 2 угла поворота, указател измерительного прибора 3 и шкалопечатающего блока 6, введены формирователь 4 градуировочной характеристики и блок 5 интерпол ции. Положение указател измерительного прибора 3 отслеживаетс датчиком 2 угла поворота, который через равные угловые отрезки выдает сигнал дл формировател 4 градуировочной характеристики . Таким образом, на выходе последнего формируетс зависимость (i), где V - выходное напр жение формировател ; текущее значение угла поворота указател градуируемого прибора 3. Указанна зависимость в блоке 5 интерпол ции преобразуетс в функцию (v), по которой производ т градуировку шкапы измерительного прибора посредством шкалопечата- ющего блока 6. Выбором числа точек линейной аппроксимации формировател 4 градуировочной характеристики можно достичь высокой точности устройства . 3 з.п.ф-лы, 1 ил. с сл

Description

Од СП

1 со

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл автоматической градуировки и печатани шкал измерительных приборов, преимущественно с нелинейной функцией преобразовани .

Цель изобретени - повышение быстродействи ,

На чертеже изображена функциональ на схема устройства дл автоматической градуировки и Печатани шкал измерительных приборов.

Устройство содержит задатчик I входного сигнала, датчик 2 угла пово рота указател измерительного прибора 3, формирователь 4 градуировочной характеристики, блок 5 интерпол ции, шкалопечатающий блок 6. При этом за- датчик входного сигнала соединен с входом-измерительного прибора и одним из входов формировател 4 градуировочной характеристики, другой вход которого соединен с выходом датчика 2 угла поворота указател измеритель ного прибора 3, а выход формировател 4 градуировочной характеристики , соединен с входом блока 5 интерпол ции , вё1ходы которого соединены с входами шкалопечатающего блока 6. .

Формирователь 4 градуировочной характеристики содержит преобразователь 7 входного сигнала в напр жение II цепочек, кажда из которых состоит из последовательно соединенных ключевых элементов 8-10 и элементов 11-13 пам ти, а также канальные сумматоры 14 и 15. Блок 5 интерпол ции содержит блоки 16-18 делени напр жени , сумматор 19, компаратор 20, логичес- кий элемент И 21, генератор 22 импульсов , делитель 23 частоты, регистр 24 сдвига, переключатель 25 каналов, блок 26 нормированных значений напр жени . Икапопечатаюш;ий блок 6 состо- нт из шагового двигател 27, шкало- графа 28 и одновибратора 29. При этом вход преобразовател 7 входного сигнала в напр жение соединен с выходом эадатчика 1 входного сигнала, а вы- код - с инфор.мационными входами ключевых элементов 8-10., управл ющие входы которых соединены с выходом датчика 2 угла поворота указател измерительного прибора, выход первого элемента 11 пам ти соединен с входом первого блока 16 делени напр жени и с первы.м входом первого канального сумматора 14,, второй вход которого

соединен с выходом второго элемента 12 пам ти и первым вх одом второго канального сумматора 15, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента 13 пам ти, выходы канальных сумматоров 14 и 15 соединены соответственно с входами второго 17 и третьего 18 блоков делени напр жени , а их выходы и выход первого блока 16 делени напр жени , соединены с соответствующими входами сумматора 19, выход сумматора 19 соединен с первым входом компаратора 20, второй вход которого соединен с выходом блока 26 нормированных- значений напр жени , выход компаратора 20 соединен с первым входом логического элемента И 21, выход которого соединен с входом шагового двигател 27, входами делител 23 частоты и переключател 23 каналов, выход делител 23 частоты через регистр 24 сдвига соединен с вторым входом переключател 25 каналов, выход которого соединен с управл ющими входами соответствующих блоков 16-18 делени напр жени , выход компаратор 20 соединен также с входом одновибратора 29, выход которого соединен с входом шкалографа 28, а второй вход логического элемента И 21 соединен с входом генератора. 22 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал с задатчика 1 входного сигнала , предназначенного дл непрерывного изменени последнего от О до max и от max до О, поступает на вход измерительного (градуируемого) прибора 3 и одновременно на вход форми- ровате.л 4 градуировочной характеристики .

Положение указател (стрелки) измерительного (градуируемого) прибора 3 отслеживаетс датчиком 2 угла поворота указател измерительного прибора , который через равные угловые отрезки вьщает сигнал дл формировател 4 градуировочной характеристики

Таким образом, на выходе последнего формируетс зависимость (l/), где и - выходное напр жение формировател 4; tf - текущее значение угла поворота указател измерительного (градуируемого )прибора 3.

Указанна зависимость в блоке 5 интерпол ции преобразуетс в функцию (и) , по которой производ т градуировку шкалы измерительного прибора 3 посредством шкалопечатающего блока 6.

. Работа устройства в соответствии с его структурным отображением происходит следующим образом.

С выхода задатчика 1 непрерывно возрастающий входной сигнал поступает на вход измерительного (градуируемого ) прибора 3 и через преобразова- Q первой градуируемой точке шкалы при- тель 7 входного сигнала в напр же- бора. Т.к. заранее известно значение ние на входы ключевых элементов 8-10.

Б общем случае имеетс п ключевых элементов и п элементов пам ти, число которых определ етс количеством то- 15 соответствующее первой градуируемой чек линейной аппроксимации функции Р

преобразовани измерительного (граду- точке, определ етс как -f

ируемого) прибора 3, т.е. точностью i общее число -градуируемых точек, градуировки.При поступлении указанного сигнаНа чертеже дл упрощени схемы 20 ла на вход компаратора 20 на его вы- изображены три цепочки, составленные из последовательно соединенных ключевого

В исходном состо нии коэффициен- .ты преобразовани блоков делени 16- 18 равны нулю. Соответственно равны нулю значени сигнала на входе сумматора 19 .

Посредством блока 26 нормированных значений напр жени задаетс зна чение напр жени , соответствующее

входного параметра Р,,, соответствующее максимальному углу отклонени градуируемого прибора, то значение.

Г

где

ходе по вл етс 1, в результате чего импульсы с выхода генератора 22 импульсов через элемент И 21 поступают на вход переключател 25 каналов 25 и делител 23 частоты. Переключатель 25 замыкаетс и разрешает прохождение заранее установленного числа импульсов на вход блока 16 делени , а затем такого же количества импульсов

элемента и элемента пам ти.

Под действием входного сигнала указатель градуируемого прибора 3 начинает отклон тьс , и при его совпадении с радиусом, по которому размещены индикаторы (фотоэлектрический датчик), срабатывает ключевой элемент

первой градуируемой точке шкалы при- бора. Т.к. заранее известно значение

Посредством блока 26 нормированных значений напр жени задаетс значение напр жени , соответствующее

соответствующее первой градуируемой Р

емой

где

ла на вход компаратора 20 на его вы-

Г

ходе по вл етс 1, в результате чего импульсы с выхода генератора 22 импульсов через элемент И 21 поступают на вход переключател 25 каналов и делител 23 частоты. Переключатель 25 замыкаетс и разрешает прохождение заранее установленного числа импульсов на вход блока 16 делени , а затем такого же количества импульсов

8, и входной параметр, соответствую- ЗО на блоки 17 и 18 делени .

щий данному положению указател , запоминаетс элементом 11 пам ти. При дальнейшем возрастании входного сиг- I нала последовательно срабатывают ключевые элементы 9, 10 и соответствую- с линеаризированными отрезками функ- щие значени входного сигнала запо- ции преобразовани , а шаговый двигаминаютс Элементами 12, 13.

Таким образом, на выходах элементов 11-13 формируютс напр жени , пропорциональные входному сигналу при равномерно (линейно ) размещенных по шкале градуируемого прибора отмет- ках шкалы.

тель 27 дискретно перемещает на один шаг шкалограф 28 устройства вдоль шкапы прибора 3. Когда напр жение с 40 выхода сумматора 19 сравн етс с

напр жением выхода блока 26 нормиро- ванных значений напр жени , компаратор 20 возвратитс в исходное состо ние , одновибратор 29 сработает по

На выходах сумматоров 1Л, 15 фор- фронту спада импульсов и даст команду на шкалограф 28 дл нанесени отметки на шкале. Таким же образом будут нанесены отметки в других точках .

Выбором числа точек линейной аппроксимации можно достичь высокой точности устройства. Быстродействие увеличиваетс за счет отсутстви .

мируетс сигнал, пропорциональный приращению входного сигнала между двум смежными равномерно размещенными по шкале градуируемого прибора отметками.

Суммарный сигнал с выхода блоков 16-18 делени при их коэффициенте преобразовани , равном единице,образует линейно аппроксимируемую градуиро вочную характеристику измерительного

прибора 3.

Процесс автоматической градуировки измерительного прибора происходит следующим образом.

50

Claims

1. Устройство дл автоматической градуировки и печатани шкал измери-,

При каждом входном импульсе, пос- тупающем на блоки 16-18 делени , напр жение на выходе сумматора 19 дисм;- кретно увеличиваетс в соответствии

50

установки нормируемых значений вход- ного сигнала, которое требует длительных интервалов времени. Формула изобретени

тельных приб.оров, содержащее задат- чик входного сигнала, выход которого соединен с выводом дл подключени измерительного прибора, датчик угла поворота указател измерительного прибора и ткапопечатающий блок, о т- :личающеес тем, что, с целью повьш1ени быстродействи , в ;него введены формирователь градуиро- ночной характеристики и блок интер- пол ции, при этом информационный :вход формировател градуировочной ха рактеристики соединен с выходом за- iдатчика входного сигнала, сигнальные iвходы - с выходами датчика угла по- iBopQTa указател измерительного при- :бора, а выходы соединены с входами блока интерпол ции, управл ющий и ин |формационный выходы которого соеди- нены с соответствующими входами шка- ;лопечатающего блока.

2. Устройство по П.1, отличающеес тем, что .формирователь градуировочной характеристики содер- 8сит преобразователь входного сигнала iB напр жение, п-1 канальных сумматоров и п., цепочек, кажда из которых Состоит из последовательно соединен- йых ключевого элемента и элемента па М ти, причем первый вход каждого 1-г румматора соединен с выходом i-ro Элемента пам ти, второй вход каждого ji-ro сумматора соединен с выходом + l)-ro элемента пам ти, выход пре бразовател входного сигнала в на- р жение соединен с информационными входами ключевых элементов, выход Йервого элемента пам ти и выходы ка- йальных сумматоров вл ютс выходами формировател градуировочной характеристики , вход преобразовател вход його сигнала в напр жение вл етс Информационным входом, а управл ющие Входы ключевых элементов вл ютс

сигнальными входами формировател градуировочной характеристики.

3.Устройство по П.1, о т л и ч а- ю щ е е с тем, что блок интерпол ции содержит п блоков делени напр жени , сумматор, компаратор, логический элемент И, генератор импульсов , делитель частоты, регистр сдвига , переключатель каналов, блок нормированных значений напр жени , причем выходы блоков делени напр жени соединены с входами сумматора, выход сумматора соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока нормированных значений напр жени , выход компаратора соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход логического элемента И соединен с входом делител

и первым входом переключател каналов , выходы которого соединены с уп-. равл ющими входами соответствующих блоков делени напр жени , выход делител частоты через регистр сдвига

о

соединен с вторым входом переключател каналов, входы блоков делени напр жени вл ютс входами блока интерпол ции , выход компаратора вл етс управл ющим выходом блока интерпол ции , а выход логического элемента И - его информационным выходом.

4.Устройство по п., отличающеес тем, что шкалопечатающий блок содержит шкалограф, шаговый двигатель и одновибратор, причем выход одновибратора соединен с первым входом шкалографа, выход шагового двигател соединен с вторым входом шкало- графа, вход одновибратора вл етс управл ющим входом шкалопечатающего блока, а вход шагового двигател - его информационным входом.