专利名称：传动链误差测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型的传动链误差测量仪可用于在动态条件下测量等速旋转运动，等速直线运动和旋转运动传动链的传动误差，包括齿轮加工机床、螺纹加工机床、雷达天线和射电望远镜传动箱，各种减速器增速器、精密蜗轮付、分度头、分度台等传动装置。
目前国内最典型的传动链误差测量仪为北京量具刃具厂生产的CDY－1型传动链误差测量仪，它由高速发信头、联轴节、低速发信头、比相处理装置和通用记录器组成，其比相处理装置为电子分析仪，由80细分电路、整形器、分频器、填脉冲门电路，计数器等构成。被测传动链的二端分别通过联轴节与高速发信头、低速发信头实现同心的机械连接。二个发信头各发出一列与位移量成正比的信号，送至电子分析仪处理取得传动链误差信号，送至通用记录器记录成传动链误差曲线。该仪器由于采用电子分析仪进行比相处理，因而其传动比测量范围有限，为11～999999。当传动比不是简单整数时，采样点数将由于低速发信头发出信号的被分频而大为减少，量程受到限制，分辨率、精度均不高。
本实用新型的目的是提供一种采用微机计算比相法的比相处理装置的传动链误差测量仪，它能对任意速比的传动链进行测量，在任一种速比下都不减少对低速发信头的采样点数，量程不受限制，分辨率、精度均较高。
本实用新型的具体解决方案是比相处理装置主要由微机计算比相接口电路7、微机8、微机并行出入口9、面板10、显示器14、打印机15构成，微机计算比相接口电路7的一输入端从高速发信头取得信号，经过与非门电路U25进入单稳态触发器U27，然后输出至计数器定时器电路U52再至计数器定时器电路U51，U51输出至RS触发器U41和RS触发器U42，微机计算比相接口电路的另一输入端从低速发信头取得信号，经过与非门电路U26进入单稳态触发器U27，然后输出至计数器定时器电路U51，U51输出至D触发器U49及延时器的U33输入端，D触发器U49的一个输出端既与延时器的U50输出端一起连至填脉冲与门U45，再进入RS触发器U41，然后经填脉冲与门U43后输入计数器定时器电路U10，同时该输出端又连至填脉冲与门U47再输入计数器定时器电路U52，D触发器U49的另一输出端既连至填脉冲与门U46，再进入RS触发器U42，然后经填脉冲与门U44后输入计数器定时器电路U51，同时此输出端又连至填脉冲与门U48再输入计数器定时器电路U10，微机时钟脉冲通过计数器定时器电路U62连至填脉冲与门U48、填脉冲与门U47、填脉冲与门U44、填脉冲与门U43。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明
图1为本实用新型的传动链误差测量仪的组成框图。
图2为传动链误差测量仪的比相处理装置的结构框图。
图3为比相处理装置的微机计算比相接口电路图。
本实用新型的传动链误差测量仪组成如图1所示，高速发信头1和低速发信头4分别通过联轴节2与被测传动链3的主动端和从动端相联连，当传动链传动时，二种发信头发出的信号送至比相处理装置5进行比相处理，得到被测传动链的误差，以模拟量输出供通用记录器6记录，或以数字量显示和打印。
比相处理装置采用微机计算比相法，微机计算比相法是一种以时间测量为基础的以填脉冲占空比表示相位的方法，微机计算比相接口电路在微机控制下将二个输入信号中频率较低的那个信号的每个周期的长度和二个输入信号之间的相隔时间以填脉冲法求得，然后微机将这二个填脉冲值相除求得占空比，再与理论值进行比较，如果不一样，其差值即为传动链误差。该微机计算比相法可对任意速比的二组输入信号进行比相。比相处理装置由微机计算比相接口电路7、微机8、微机并行出入口9、面板10、显示器14、打印机15、电源10等构成(如图2)。面板10上的按钮、开关、拨盘的状态都通过微机并行出入口(PIO)9传送至微机8，PIO9的型号为Z80，微机8的型号为TP801A。低速发信头4有二条线路通入微机并行出入口9，一条为绝对零位线，一条为方向识别线，若绝对零位线先到，信号为正、反之则相反，此二线起到误差修正作用。微机计算比相接口电路7从二个发信头取得输入信号，并向微机8发出中断1和中断2，微机按程序以一定次序读取四个计数器的填脉冲值，并使计数器复零。D／A转换的传动链误差经运算放大器17作电流放大后，通过抗干扰电路18输出，可接至通用记录器6记录误差曲线；传动链误差的数字量由微机8经功率放大器13后送至显示器14并可直接送至打印机打印；由微机8发出的定位脉冲经PIO9、抗干扰电路11和功率放大器12后输出，可向通用记录器6提供一个推动时标记录笔的脉冲。
微机计算比相接口电路7如图3所示，其一输入端从高速发信头取得正弦波高频信号，经过与非门电路U25变为方波，再经单稳态触发器U27转变为脉冲，然后输出至计数器定时器电路U52分频至稍高于低频信号，再至计数器电时器电路U51分频形成周期为Tn的脉冲信号，U51输出至RS触发器U41和RS触发器U42，用于关闭U41和U42。微机计算比相接口电路的另一输入端从低速发信头取得正弦波低频信号，经过与非门电路U26转变为方波，再经单稳态触发器U27转变为脉冲，然后输出至计数器定时器电路U51分频形成周期为Tm的脉冲信号，U51输出至D触发器U49，用于使D触发器U49不断翻转，因此D触发器U49的输出端φ和φ为相位差180°的二分频方波，用于交替开启和关闭填脉冲与门U47和填脉冲与门U48，使通过计数器定时器电路U52分频的微机时钟脉冲对复零后的计数器定时器电路U52或计数器定时器电路U10的计数器进行填脉冲计数，每当计数器处于停止填脉冲的时候，微机读取所填的相当于TmR的脉冲数和使计数器复零。D触发器U49的输出又控制填脉冲与门U45或填脉冲与门U46，使经由U51输出的经延时器(由U33和U50串接而成)延迟后的脉冲交替通过填脉冲与门U45和填脉冲与门U46，使RS触发器U41或RS触发器U42被打开，并再交替开放填脉冲与门U43或填脉冲与门U44，使微机时钟脉冲对复零后的计数器定时器电路U10或计数器定时器电路U51的计数器进行填脉冲计数，当U51的计数器或U10的计数器处于不工作的时候，微机读取其所填的相当于TbR的脉冲数和使其复零。在该电路中，与门电路U25、U26的型号均为1／2MC14011，单稳态触发器U27的型号，为MC14538，RS触发器U41、U42的型号为(1／4)74LS02，D触发器U49的型号为74LS74，延时器(U33＋U50)的型号为(1／3)74LS04＋ 1/2 74LS08，填脉冲与门U43、U44、U45、U46、U47、U48的型号均为(1／4)74LS08，计数器定时器电路U10、U51、U52的型号为Z80－CTC。
本实用新型的传动链误差测量仪，由于其比相处理装置采用微机计算比相法，因而具有下述特点一、能对任意速比的传动链进行测量量，从而扩大了应用范围；二、在任一种速比下都不减少对低速发信头的采样点数，故具有较高的频响，能测得频率较高的误差；三、量程不受限制，故量程大；四、具有较高的分辨率，0.1″或0.1M；五、精度较高；六、成本较低；七、能分离传动链误差中的短周期成份而加以数显；八、频谱分析后能将需要的级次的低频误差加以合成，从而解决了传动链测量对长周期误差的定义和误差分离；九、具有自动调零功能；十、能发出表示采样开始，每转结束，测量结束的定位脉冲；十一、能采用计算修正误差法提高精度。
权利要求1.一种传动链误差测量仪，由高速发信头，联轴节、低速发信头、比相处理装置和通用记录器构成，其特征在于，比相处理装置主要由微机计算比相接口电路7、微机8、微机并行出入口9、面板10、显示器14、打印机15构成，微机计算比相接口电路7的一输入端从高速发信头取得信号，经过与非门电路U25进入单稳态触发器U27、然后输出至计数器定时器电路U52再至计数器定时器电路U51，U51输出至RS触发器U41和RS触发器U42，微机计算比相接口电路的另一输入端从低速发信头取得信号，经过与非门电路U26进入单稳态触发器U27，然后输出至计数器定时器电路U51，U51输出至D触发器U49及延时器的U33输入端，D触发器U49的一个输出端既与延时器的U50输出端一起连至填脉冲与门U45，再进入RS触发器U41，然后经填脉冲与门U43后输入计数器定时器电路U10，同时该输出端又连至填脉冲与门U47再输入计数器定时器电路U52，D触发器U49的另一输出端既连至填脉冲与门U46，再进入RS触发器U42，然后经填脉冲与门U44后输入计数器定时器电路U51，同时此输出端又连至填脉冲与门U48再输入计数器定时器电路U10，微机时钟脉冲通过计数器定时器电路U52连至填脉冲与门U48、填脉冲与门U47、填脉冲与门U44、填脉冲与门U43。
2.如权利要求1所述的传动链误差测量仪，其特征在于，低速发信头4有二条线路通入微机并行出入口9。
专利摘要本实用新型提供了一种传动链误差测量仪，用于在动态条件下测量等速旋转运动，等速直线运动和旋转运动传动链的传动误差，该测量仪的比相处理装置采用微机计算比相法，由微机、微机计算比相接口电路，微机并行出入口等构成，故可对任意速比的传动链进行测量在任一种速比下都不减少对低速发信头的采样点数，量程不受限制，分辨率，精度均较高。
文档编号G01M13/02GK2045110SQ89211469
公开日1989年9月27日 申请日期1989年2月23日 优先权日1989年2月23日
发明者戴兴庆 申请人:上海机械学院