189260. lajstromszámú szabadalom • Önhitelesítő mérőber forgásjellemzők és szöghelyzetek digitális mérésére
1 189 260 2 egységhez, és onnan a 26 jelvezetőn az 5 egységhez. Ebben a kiviteli alakban a 4 egységnek jelvezető és jelkibocsátó funkciója is van. A jelvezető szerep itt a 21 jelvezető második része és a 24 jelvezető, valamint a 22 jelvezető második része és a 25 jelvezető 5 által alkotott párok közvetlen összekötését jelenti. A 2. ábra felső része az A-A mérési keresztmetszetet mutatja, ahol a diszkrét mérési szöghelyzeteket meghatározó 2 egységnek a közel egyenletes P1F, P2p, PmF osztáspontjai láthatók. A keresztmetszetet körnek tekintve, az osztáspontok közötti <pIF, <p2F, ... cpiF szögeket, valamint a kezdő P1F osztásponttól számított ot2F, a3F,... ajF szögeket is feltünteti a rajz. A 2. ábra alsó felén a 2 és a 3 egységek vázlatos 15 elrendezése látható a forgó tengely kiterített palástján. A 2 egység PiF osztáspontjai között közel egyenletes szögosztásban helyezkednek el a PiK osztáspontok. Az ábra vonalkázott részei a szabadon hagyottakkal ellentétes tulajdonságúak (jeleket ki- 20 bocsátó, vagy reflektáló, vagy átengedő) a 2 és a 3 egységnél egyaránt. A 2. ábra alapján a P, osztáspontok i indexe egyértelműen meghatározott. A 2. ábrán a kör alakú mérési keresztmetszet középpontja a forgásponttal egybeesik, és ugyanebben az 25 O pontban metszik egymást a 21, ill. a 22 jelvezető jelének hatásvonalát jelképesen ábrázoló él, ill. é2 érzékelési egyenes, amely az 5 egység 51, ill. 52 eleméhez vezet. Az ábrán az 1 forgó tengely cd szögsebességénél feltüntetett forgásirány mellett az 30 51 elem által érzékelt diszkrét szögosztásokat az 52 elem pontosan cp, 2 szögosztásnyi elfordulás után érzékeli. Az 51, illetve 52 elem kimenetén a 31, ill. a 32 vezetékeken megjelenő S31, ill. S32 jelek a mérési információ hordozói. 35 A 3. ábra a 2 és a 3 egységek egy másik kiviteli alakját mutatja kör alakú keresztmetszettel, amelynek középpontja ugyancsak egybeesik az O ponttal. Ha a 2. ábrán a kiterített palást rajza alapján az él és az é2 érzékelési egyeneseket a mérési ke- 40 resztmetszetre merőleges helyzetű É1 és É2 érzékelési síkok metszésvonalának tekintjük, akkor a 3. ábrán is elhelyezhetők ugyanezek az érzékelési síkok és bennük a mérési keresztmetszetre merőlegesen alkotó irányban haladó él és é2 érzékelési egye- 45 nesek. Ily módon a cp, 2 referenciaszög akkora szöget jelent, amelynek megfelelő szögelfordulás után a mérendő keresztmetszet bármely diszkrét mérési pontja az 51 elemtől az 52 elemig jut el, előállítva ugyanazt a változást előbb az S31, majd az S32 50 jelben. Jól szemléltetik ezt a 4. ábrán az S31 és az S32 jelek idődiagramjain az azonos osztáspontokhoz bejelölt cp, 2 szögek. A 4. ábra az 1 fordulatig tartó mérés kezdeti és befejező szakaszát tünteti fél, melynél INDV jellel 55 véletlenszerűen indított ugyan a mérés tetszőleges helyzetben, de a szinkronizált indító - leállító 6 egység (és a 7 egység) hatására a mérés tényleges indítása a 3 egységtől a 23, majd a 26 jelvezetőn át az 5 egységhez juttatott, majd érzékelés, szükség 60 szerint átalakítás és formálás után a 33 vezetéken át a 6 egységbe továbbított S33 jel impulzusát követően valósul csak meg a 2 egység kezdő diszkrét szögosztásánál, a P1K osztáspontnál. Ha a PIK, P,F, ... PmK és PmF osztáspontok szög- 65 osztásai egyenlőek lennének, akkor az S31 és S32 jelek időbeli változása teljesen azonos lenne tetszőlegesen változó forgómozgás esetén is, csak az osztáspontok indexei az ábrákon l-gyel eltolt értékűek lennének a két jelnél. Ekkor nem lenne szükség önhitelesítő mérésre és a forgásjellemzők a már ismert módszerekkel megmérhetők, ili. számíthatók lennének. Az önhitelesítő mérés lényege abban áll, hogy csak a diszkrét szöghelyzetek közelítő egyenlőségét tételezi fel, azaz a 4. ábrának megfelelően a A,F szögelfordulások általában nem egyeznek meg a cp, 2 referenciaszöggel és a AcpjF szögeltérések tetszőleges előjelűek lehetnek. A 4. ábrán az S31 és az S32 jeleken be vannak jelölve a mérendő T időtartamok, ezek N mérési számértékei, valamint a nekik megfelelő diszkrét osztáspontok közötti szögek. Ha a P,F, P2F, ... PiF, ... PmF osztáspontok diszkrét szögértékeit akarjuk méréssel meghatározni, akkor meg kell mérni rendre a T, 2_,K, T, 2_2K, ... T, 2_lK, ... T, 2_mK, valamint a AT,F, AT2F, ... ATjF, ... ATmF időtartamokat. Ha a 8 egységből a 36 vezetéken a 9 és a 10 egységhez juttatott nagyon stabil impulzusok periódusideje Tq, akkor a 9 egységgel mért T időtartamok, ill. a 10 egységgel mért T időtartamok és a mérési számértékeik közötti kapcsolat a következőképpen fejezhető ki : T = N • T0, illetve: AT = AN • T0. Azzal a feltételezéssel, hogy a cpiF szögek közel egyenlőek egymással és cp3 2-vel, a teljes körülfordulásra végzett mérés adataiból meghatározható az állandó értékű cp2 2 referenciaszög, melynek értéke radiánban a következő: <*>1,2 m + AKFK’ ahol m az osztások száma, és a AKfk korrekciós tényező az N, ill. AN mérőszámokból kiszámítható: ahol ra AN AKpk = Z n-----~ i=l 1>l,2-(i + 1)K N =N 1 M,2 —(m+ DK ^1,2-lK-A keresztmetszet a1F, ct2F, ... ajF, ... amF osztáspontjainak szögeire a 2. és a 3. ábrák jelöléseivel felírható : a,F 0 °2F = aiF"*" VlF = és általánosan <Pl,2 an1f \ ^1.2-2K/ aiF 91,2 [a " 1)+1 AN; N j=l 1.2 — (j + 1)K_| Ily módon az önhitelesítési elv alapján meghatározható a mérési jelekkel vezérelt időtartam-mérések számadataiból a mérési keresztmetszet diszkrét osztáspontjainak szögértéke. 4
