專利名稱：傳動鏈誤差測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型的傳動鏈誤差測量儀可用于在動態(tài)條件下測量等速旋轉(zhuǎn)運動，等速直線運動和旋轉(zhuǎn)運動傳動鏈的傳動誤差，包括齒輪加工機床、螺紋加工機床、雷達天線和射電望遠鏡傳動箱，各種減速器增速器、精密蝸輪付、分度頭、分度臺等傳動裝置。
目前國內(nèi)最典型的傳動鏈誤差測量儀為北京量具刃具廠生產(chǎn)的CDY－1型傳動鏈誤差測量儀，它由高速發(fā)信頭、聯(lián)軸節(jié)、低速發(fā)信頭、比相處理裝置和通用記錄器組成，其比相處理裝置為電子分析儀，由80細分電路、整形器、分頻器、填脈沖門電路，計數(shù)器等構(gòu)成。被測傳動鏈的二端分別通過聯(lián)軸節(jié)與高速發(fā)信頭、低速發(fā)信頭實現(xiàn)同心的機械連接。二個發(fā)信頭各發(fā)出一列與位移量成正比的信號，送至電子分析儀處理取得傳動鏈誤差信號，送至通用記錄器記錄成傳動鏈誤差曲線。該儀器由于采用電子分析儀進行比相處理，因而其傳動比測量范圍有限，為11～999999。當傳動比不是簡單整數(shù)時，采樣點數(shù)將由于低速發(fā)信頭發(fā)出信號的被分頻而大為減少，量程受到限制，分辨率、精度均不高。
本實用新型的目的是提供一種采用微機計算比相法的比相處理裝置的傳動鏈誤差測量儀，它能對任意速比的傳動鏈進行測量，在任一種速比下都不減少對低速發(fā)信頭的采樣點數(shù)，量程不受限制，分辨率、精度均較高。
本實用新型的具體解決方案是比相處理裝置主要由微機計算比相接口電路7、微機8、微機并行出入口9、面板10、顯示器14、打印機15構(gòu)成，微機計算比相接口電路7的一輸入端從高速發(fā)信頭取得信號，經(jīng)過與非門電路U25進入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27，然后輸出至計數(shù)器定時器電路U52再至計數(shù)器定時器電路U51，U51輸出至RS觸發(fā)器U41和RS觸發(fā)器U42，微機計算比相接口電路的另一輸入端從低速發(fā)信頭取得信號，經(jīng)過與非門電路U26進入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27，然后輸出至計數(shù)器定時器電路U51，U51輸出至D觸發(fā)器U49及延時器的U33輸入端，D觸發(fā)器U49的一個輸出端既與延時器的U50輸出端一起連至填脈沖與門U45，再進入RS觸發(fā)器U41，然后經(jīng)填脈沖與門U43后輸入計數(shù)器定時器電路U10，同時該輸出端又連至填脈沖與門U47再輸入計數(shù)器定時器電路U52，D觸發(fā)器U49的另一輸出端既連至填脈沖與門U46，再進入RS觸發(fā)器U42，然后經(jīng)填脈沖與門U44后輸入計數(shù)器定時器電路U51，同時此輸出端又連至填脈沖與門U48再輸入計數(shù)器定時器電路U10，微機時鐘脈沖通過計數(shù)器定時器電路U62連至填脈沖與門U48、填脈沖與門U47、填脈沖與門U44、填脈沖與門U43。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明

圖1為本實用新型的傳動鏈誤差測量儀的組成框圖。
圖2為傳動鏈誤差測量儀的比相處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為比相處理裝置的微機計算比相接口電路圖。
本實用新型的傳動鏈誤差測量儀組成如圖1所示，高速發(fā)信頭1和低速發(fā)信頭4分別通過聯(lián)軸節(jié)2與被測傳動鏈3的主動端和從動端相聯(lián)連，當傳動鏈傳動時，二種發(fā)信頭發(fā)出的信號送至比相處理裝置5進行比相處理，得到被測傳動鏈的誤差，以模擬量輸出供通用記錄器6記錄，或以數(shù)字量顯示和打印。
比相處理裝置采用微機計算比相法，微機計算比相法是一種以時間測量為基礎(chǔ)的以填脈沖占空比表示相位的方法，微機計算比相接口電路在微機控制下將二個輸入信號中頻率較低的那個信號的每個周期的長度和二個輸入信號之間的相隔時間以填脈沖法求得，然后微機將這二個填脈沖值相除求得占空比，再與理論值進行比較，如果不一樣，其差值即為傳動鏈誤差。該微機計算比相法可對任意速比的二組輸入信號進行比相。比相處理裝置由微機計算比相接口電路7、微機8、微機并行出入口9、面板10、顯示器14、打印機15、電源10等構(gòu)成(如圖2)。面板10上的按鈕、開關(guān)、撥盤的狀態(tài)都通過微機并行出入口(PIO)9傳送至微機8，PIO9的型號為Z80，微機8的型號為TP801A。低速發(fā)信頭4有二條線路通入微機并行出入口9，一條為絕對零位線，一條為方向識別線，若絕對零位線先到，信號為正、反之則相反，此二線起到誤差修正作用。微機計算比相接口電路7從二個發(fā)信頭取得輸入信號，并向微機8發(fā)出中斷1和中斷2，微機按程序以一定次序讀取四個計數(shù)器的填脈沖值，并使計數(shù)器復零。D／A轉(zhuǎn)換的傳動鏈誤差經(jīng)運算放大器17作電流放大后，通過抗干擾電路18輸出，可接至通用記錄器6記錄誤差曲線；傳動鏈誤差的數(shù)字量由微機8經(jīng)功率放大器13后送至顯示器14并可直接送至打印機打??；由微機8發(fā)出的定位脈沖經(jīng)PIO9、抗干擾電路11和功率放大器12后輸出，可向通用記錄器6提供一個推動時標記錄筆的脈沖。
微機計算比相接口電路7如圖3所示，其一輸入端從高速發(fā)信頭取得正弦波高頻信號，經(jīng)過與非門電路U25變?yōu)榉讲?，再?jīng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖，然后輸出至計數(shù)器定時器電路U52分頻至稍高于低頻信號，再至計數(shù)器電時器電路U51分頻形成周期為Tn的脈沖信號，U51輸出至RS觸發(fā)器U41和RS觸發(fā)器U42，用于關(guān)閉U41和U42。微機計算比相接口電路的另一輸入端從低速發(fā)信頭取得正弦波低頻信號，經(jīng)過與非門電路U26轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲?，再?jīng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖，然后輸出至計數(shù)器定時器電路U51分頻形成周期為Tm的脈沖信號，U51輸出至D觸發(fā)器U49，用于使D觸發(fā)器U49不斷翻轉(zhuǎn)，因此D觸發(fā)器U49的輸出端φ和φ為相位差180°的二分頻方波，用于交替開啟和關(guān)閉填脈沖與門U47和填脈沖與門U48，使通過計數(shù)器定時器電路U52分頻的微機時鐘脈沖對復零后的計數(shù)器定時器電路U52或計數(shù)器定時器電路U10的計數(shù)器進行填脈沖計數(shù)，每當計數(shù)器處于停止填脈沖的時候，微機讀取所填的相當于TmR的脈沖數(shù)和使計數(shù)器復零。D觸發(fā)器U49的輸出又控制填脈沖與門U45或填脈沖與門U46，使經(jīng)由U51輸出的經(jīng)延時器(由U33和U50串接而成)延遲后的脈沖交替通過填脈沖與門U45和填脈沖與門U46，使RS觸發(fā)器U41或RS觸發(fā)器U42被打開，并再交替開放填脈沖與門U43或填脈沖與門U44，使微機時鐘脈沖對復零后的計數(shù)器定時器電路U10或計數(shù)器定時器電路U51的計數(shù)器進行填脈沖計數(shù)，當U51的計數(shù)器或U10的計數(shù)器處于不工作的時候，微機讀取其所填的相當于TbR的脈沖數(shù)和使其復零。在該電路中，與門電路U25、U26的型號均為1／2MC14011，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27的型號，為MC14538，RS觸發(fā)器U41、U42的型號為(1／4)74LS02，D觸發(fā)器U49的型號為74LS74，延時器(U33＋U50)的型號為(1／3)74LS04＋ 1/2 74LS08，填脈沖與門U43、U44、U45、U46、U47、U48的型號均為(1／4)74LS08，計數(shù)器定時器電路U10、U51、U52的型號為Z80－CTC。
本實用新型的傳動鏈誤差測量儀，由于其比相處理裝置采用微機計算比相法，因而具有下述特點一、能對任意速比的傳動鏈進行測量量，從而擴大了應用范圍；二、在任一種速比下都不減少對低速發(fā)信頭的采樣點數(shù)，故具有較高的頻響，能測得頻率較高的誤差；三、量程不受限制，故量程大；四、具有較高的分辨率，0.1″或0.1M；五、精度較高；六、成本較低；七、能分離傳動鏈誤差中的短周期成份而加以數(shù)顯；八、頻譜分析后能將需要的級次的低頻誤差加以合成，從而解決了傳動鏈測量對長周期誤差的定義和誤差分離；九、具有自動調(diào)零功能；十、能發(fā)出表示采樣開始，每轉(zhuǎn)結(jié)束，測量結(jié)束的定位脈沖；十一、能采用計算修正誤差法提高精度。
權(quán)利要求1.一種傳動鏈誤差測量儀，由高速發(fā)信頭，聯(lián)軸節(jié)、低速發(fā)信頭、比相處理裝置和通用記錄器構(gòu)成，其特征在于，比相處理裝置主要由微機計算比相接口電路7、微機8、微機并行出入口9、面板10、顯示器14、打印機15構(gòu)成，微機計算比相接口電路7的一輸入端從高速發(fā)信頭取得信號，經(jīng)過與非門電路U25進入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27、然后輸出至計數(shù)器定時器電路U52再至計數(shù)器定時器電路U51，U51輸出至RS觸發(fā)器U41和RS觸發(fā)器U42，微機計算比相接口電路的另一輸入端從低速發(fā)信頭取得信號，經(jīng)過與非門電路U26進入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U27，然后輸出至計數(shù)器定時器電路U51，U51輸出至D觸發(fā)器U49及延時器的U33輸入端，D觸發(fā)器U49的一個輸出端既與延時器的U50輸出端一起連至填脈沖與門U45，再進入RS觸發(fā)器U41，然后經(jīng)填脈沖與門U43后輸入計數(shù)器定時器電路U10，同時該輸出端又連至填脈沖與門U47再輸入計數(shù)器定時器電路U52，D觸發(fā)器U49的另一輸出端既連至填脈沖與門U46，再進入RS觸發(fā)器U42，然后經(jīng)填脈沖與門U44后輸入計數(shù)器定時器電路U51，同時此輸出端又連至填脈沖與門U48再輸入計數(shù)器定時器電路U10，微機時鐘脈沖通過計數(shù)器定時器電路U52連至填脈沖與門U48、填脈沖與門U47、填脈沖與門U44、填脈沖與門U43。
2.如權(quán)利要求1所述的傳動鏈誤差測量儀，其特征在于，低速發(fā)信頭4有二條線路通入微機并行出入口9。
專利摘要本實用新型提供了一種傳動鏈誤差測量儀，用于在動態(tài)條件下測量等速旋轉(zhuǎn)運動，等速直線運動和旋轉(zhuǎn)運動傳動鏈的傳動誤差，該測量儀的比相處理裝置采用微機計算比相法，由微機、微機計算比相接口電路，微機并行出入口等構(gòu)成，故可對任意速比的傳動鏈進行測量在任一種速比下都不減少對低速發(fā)信頭的采樣點數(shù)，量程不受限制，分辨率，精度均較高。
文檔編號G01M13/02GK2045110SQ89211469
公開日1989年9月27日 申請日期1989年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月23日
發(fā)明者戴興慶 申請人:上海機械學院