Фотоэлектрический измеритель угловых перемещений

 

Изобретение позволяет контролировать углы поворота объекта. Целью изобретения является увеличение надежности устройства путем снижения величины напряжения питания источника света . Формируют коллимированный световой поток от источника света с помощью двух частей конденсора, одна из которых является короткофокусной 3, а другая длиннофокусной 2. Пропускают оба коллимированных пучка через два диска 4, 5, на которых нанесены растры 7 с постоянным периодом и кодовые маски 8 начала отсчета, при этом световой пучок, сформированный длиннофокусной частью конденсора , пропускают частью через кодовую маску. Перехватывают обе части пучка , прошедшие через диски 4, 5 фотоприемной системой 6, и по изменению промодулированного сигнала, прошедшего черея растр 7, при повороте одного из дисков судят о контролируемом параметре. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ) 5 G 01 В 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4607237/28 (22) 23. 11. 88 (46) 07.03.91. Бюл. Ф 9 (71) Вильнюсский филиал Экспериментально го научно-исследовательско го института металлорежущих станков (72) Л.И. Герберене, Б.А.Кравченко и A.Т.Ушинскас (53) 531.742(088.8) (56) Feinwerktechnik Messtechnik, 1987, У 5, с. 304,307. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ .

УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение позволяет контролировать углы поворота объекта. Целью изобретения является увеличение надежности устройства путем снижения величины напряжения питания источника све„„SU„„1633276 A 1

2 та. Формируют коллимированный световой поток от источника света с помощью двух частей конденсора, одна из которых является короткофокусной

3, а другая длиннофокусной 2. Пропускают оба коллимированных пучка через два диска 4, 5, на которых нанесены растры 7 с постоянным периодом и кодовые маски 8 начала отсчета, при этом световой пучок, сформированный длинноАокусной частью конденсора, пропускают. частью через кодовую маску. Перехватывают обе части пучка, прошедшие через диски 4, 5 фотоприемной системой 6, и по изменению промодулированного сигнала, прошедшего через растр 7, при повороте одного иэ дисков судят о контролируемом параметре. 2 ил.

1633276

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении угловых поворотов объекта или линейных его перемещений.

Целью изобретения является увеличение надежности путем снижения величины напряжения питания источника света.

На фиг. 1 приведена принципиальная оптическая схема измерителя; на фиг. 2 — положение фотоприемников относительно растра и кодовой маски.

Измеритель содержит источник 1 света, длиннофокусную часть 2 конденсора и короткофокусную часть 3 конденсора, два оптических диска 4 и 5, один иэ которых установлен с возможностью поворота относительно другого

У и фотоприемную систему 6, На каждом диске по его периферии расположен растр 7 с постоянным периодом и кодовая маска 8 начала отсчета, четыре фотоприемника 9 фотоприемной системы 6 расположены напротив растра, а один фотоприемник

10 - напротив кодовой маски. Длиннофокусная часть конденсора оптически связана с растром, а короткофокусная часть — с кодовой маской.

Измеритель работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света, пройдя через обе части 2 и 3 конденсора, преобразуется им в коллими35 рованные пучки. Пучок, сформированный длиннофокусной частью 2 конденсора, освещает растры 7, нанесенные на дисках 4 и 5, а п..чок, сформированный короткофокусной частью 3 конденсора, освещает кодовые маски 8 на дисках 4 и 5. Световые потоки, про- шедшие растр и кодовую маску на каждом диске 4 и 5, перехватывают соответствующими фотоприемниками 9 и 10

45 фотоприемной системы 6.

Использование нескольких фотоприемников позволяет включить Hx Bo балаисной схеме или просуммировать их сигналы, полученные от различных час- 50 тей растра, и тем самым повысить чувствительность измерителя. При повороте диска 4 относительно диска 5 коллимированный световой поток модулируется.

Изменение интенсивности светового сигнала преобразуют фото приемной системой, с помощью которой осуществляют подсчет числа периодов промодулированного сигнала, и по нему судят о контролируемом параметре.

В момент совпадения кодовой маски, нанесенной на подвижно установленный диск 4, с аналогичной маской на неподвижном диске 5 на выходе фотоприемника 10 формируется импульс, характеризующий начало отсчета.

Выполнение конденсора двухсекторным позволяет, не уменьшая расстояния основной его части, освещаемой растр, т. е. не увеличивая угловой расходимости данной части пучка, уменьшить фокус другой его части, предназначенной для подсветки кодовой маски нулевого сигнала, и тем самым увеличить освещенность начала отсчета, что позволяет уменьшить напряжение питания на источнике света и, как следствие этого, повысить надежность измерителя.

Формула и з о б р е т е н и я

Фотоэлектрический измеритель угловых перемещений, содержащий последовательно установленные источник света, конденсор, фокус которого совмещен с источником, два оптических диска, на каждом из которых по периферии расположен растр с постоянным периодом и кодовая маска, и один из дисков установлен с возможностью поворота относительно другого и фотоприемную систему, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения надежности путем снижения величины напряжения питания источника света, конденсор выполнен из короткофокусных и длиннофокусных частей в форме сегментов и короткофокусная часть конденсора оптически связана с кодовой маской, а длиннофокусная его часть — с растром.

1633276

Составитель Н. Солоухин

Редактор И.Шулла Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Ревская

Заказ 611 Тирах 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101