ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

54-101-03

Наименование проекта

Электронный блок индикации и коррекции результатов измерений для лазерных интерференционных датчиков перемещений (ЛДП)

Назначение

Для проведения высокоточных измерений линейных перемещений посредством ЛДП

Рекомендуемая область применения

Контрольно-измерительная техника, датчики обратной связи систем управления техническим оборудованием

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

На рис. 1 представлена функциональная схема блока, осуществляющая коррекцию информационных сигналов. Устройство состоит из коммутатора К, накапливающего сумматора , порогового устройства ПУ и устройства исключения измерительных импульсов УИ.



 Рис. 1 Функциональная схема блока коррекции.

Рис. 2 График изменения накопленной погрешности

Принцип работы устройства состоит в исключении импульсов поступающих с ЛДП при превышении погрешности заданного порога vn.

Значение порога выбирается равным vn=0,5 ср/к· n.

Важным моментом преобразования измерительной информации в лазерных датчиках перемещений (ЛДП), используемых в качестве датчиков обратной связи является представление результатов измерения в метрической системе отсчета в реальном масштабе времени.

Величина перемещения l представляется в виде

l= n·l,

где n - число импульсов, поступаемых с ЛДП

l - квант перемещения между двумя импульсами ЛДП.

Значение кванта определяется по формуле l= ср/к·n ,

где ср - длина волны используемого лазера;

к - число двойных ходов лазерного луча по трассе измерения (к=2);

n - коэффициент квантового периода следования измерительного сигнала. Для ЛДП с дискретностью отсчета 0,01 мкм, значение n=32. При использовании Не- ne лазеров, с длиной волны излучения ср=0,63299140 мкм, подсчет числа импульсов в метрической системе приводит к возникновению погрешности

= p- l,

где p - дольная часть единицы измерения в метрической системе, ближайшая по значению l.

При перемещении на величинуl погрешность измерения составит

=n·.

Коррекция этой погрешности осуществляется методом исключения «лишних» импульсов, следующих с ЛДП в систему ЧПУ технологического оборудования.

Представленное в коде численное значение через коммутатор К подается на вход накапливающего сумматора и используется в качестве постоянной величины накопления. Текущее значение определяется знаком и количеством поступивших импульсов с ЛДП, которые управляют процессом суммирования или вычитания. Знак изменяется в соответствии со знаком сигнала ЛДП. Если накопленная сумма превышает порог vn, на входе ПУ формируется импульс, запрещающий прохождение сигнала ЛДП на вход системы ЧПУ, при этом значение изменяется на величину ± vn, в зависимости от знака накопленной суммы результата

График зависимости значения результата накопления в зависимости от величины накопления приведен на рис. 2 Максимальная погрешность равна 0,5 ср/к· n.

Этим точкам соответствуют моменты коррекции импульсов ЛДП.

В систему управления измерительные импульсы подаются в реальном масштабе времени, но с периодической погрешностью, определяемой периодом накопления Т. Этот период зависит от заданных величин l, и , и для l= ср/64 мкм составляет 88…90 измерительных импульсов.

Наряду с переводом измерительной информации в метрическую систему по двум измерительным каналам, блок осуществляет индикацию результатов измерений по каждому каналу на светодиодных матрицах.

Преимущества перед известными аналогами

Перевод выходного сигнала ЛДП в метрическую систему измерений, трехуровневая система коррекции

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Внедрение устройства обеспечивает повышение быстродействия при выполнение арифметических операций в 5...10 раз, улучшение динамических характеристик систем управления технологическим оборудованием

Возможность передачи за рубеж

За рубеж не передаётся

Дата поступления материала

25.02.2003

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)