Фотоэлектрический датчик угла

200464

+i a 4

Составитель М. И. Илленко

Редактор Н. С. Коган Техред Т. П. Курилко Корректоры: Н. И. Быстрова и E. Н. Гудзова

Заказ 3188/4 Тираж 535 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова. 2

200464

9I г/

Предмет изобретения

Фотоэлектрический датчик угла, содержащий коллимированный источник света, систему осветительных зеркал, неподвижную решетку с прозрачными штрихами, расположенными в виде концентрических дорожек, подвижную решетку с радиально расположенными удлиненными прозрачными штрихами и фотоприемное устройство из нескольких фотоприемников со схемой обработки сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения положения вала, на котором установлена подвижная решетка, он снабжен установленной между подвижной

5 решеткой и фотоприемниками линзой, составленной, например, из нескольких сферических полуколец, фокусирующей на фотоприемники световой поток, прошедший через прозрач. ные штрихи решеток в секторе с углом рас10 крытия 180 .

2ОО464

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.1V,1966 (№ 1070092/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Vll.1967. Бюллетень №16

Дата опубликования описания 9.Х,1967

Кл. 74b, 6

42о, 13/02

42h, 37

МПК G 08с

G 0lp

G 026

УДК 53.082.52:531.776 (088.8) Комитет ло делам изабретеиий и открытий ори Соеете Миииотрое

СССР

Автор изобретения

Р. А. Саркисян

Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛА

Известные фотоэлектрические датчики угла с двумя модулирующими дисками-решетками, один из которых расположен на объекте наблюдения, не обеспечивают высокой точности измерения положения объекта из-за влияния ошибок эксцентриситета и ошибок нанесения штрихов решеток.

В предложенном датчике угла для повышения точности измерения положения вала применена составная линза, выполненная из нескольких сферических полуколец и установленная между подвижной решеткой и фотоприемниками.

На фиг. 1 дана принципиальная схема описываемого датчика; на фиг. 2 — неподвижная модулирующая решетка; на фиг. 3 — подвияная решетка; на фиг. 4 — составная линза в плане и разрезе; на фиг. 5 — сечение световото потока, сфокусированного линзой в один из моментов регистрации.

Фотоэлектрический датчик угла содержит коллимированный источник света из осветителя 1 и коллиматора 2, коническое зеркало 8, кольцевое зеркало 4, неподвижную и подвижную решетки-диски 5, б, составную линзу 7 и фотоприемники 8, 9, 10, 11, 12, 18, 14 и 15.

Параллельный пучок света, отразившись от конического зеркала 8, кольцевым зеркалом 4 направляется на модулирующие решетки 5, б.

Пройдя через прозрачные штрихи этих решеток, световой поток фокусируется на фотоприемники 8 — 15 составной линзой 7, выполненной из восьми сферических полуколец, имею5 щих разные фокусные расстояния.

Неподвижная модулирующая решетка 5, представленная на фиг. 2, имеет прозрачные и непрозрачные деления (штрихи), нанесенные вдоль четырех концентрических дорожек так, 10 что деления каждой из дорожек сдвинуты относительно делений соседних дорожек на /4 шага. Подвижная решетка б (фиг. 3), устанавливаемая на наблюдаемом объекте, имеет радиальные деления, длина которых не мень15 ше суммарной длины делений всех четырех дорожек и трех зазоров между дорожками неподвижной решетки. Шаг подвижной и неподвижной решеток одинаков.

При повороте подвижной решетки б, укреп20 ленной, например, на валу, фотоприемники выдают две группы треугольных сигналов с некоторой разностью фаз в группе, меняющейся от сигнала к сигналу в приведенной последовательности на 90, причем фазы сигналов с

25 фотоприемников 11 и 12, 10 и 18, 9 и 14, 8 и

15 будут одинаковы. После сложения сипфазных сигналов получим четыре сигнала, различающихся по фазе на 90 . Дальнейшая обработка сигналов может быть произведена

30 одним из известных методов.