Фотоэлектрический муаровый датчик

Авторы патента:

G01B9 - Устройства, отличающиеся оптическими средствами измерения (приспособления для измерения определенных параметров G01B 11/00)

334473

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

GoI03 Советскиа

Социалистическик

Республик

За исимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21Л.1969 (№ 1299744/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ЗО.III.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 8Л 1.1972

М. Кл. G 01Ь 19/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.717.55:621.383 (088,8) Авторы изобретения

ВСЕСОЮЗНАЯ

Г1:ЖЕ- I БИ";:, ".! тЗ

БИБЛИОТЕКА

M. А. Габидулин и А. В. Косинский

Московский институт электронного машиностроения

Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МУАРОВЫЙ ДАТЧИК

Изобрете ние относится к области прецизио нных из ме роний линейных или угловых перемещений.

Известны фотоэлектрические растровые датчики, содержащие осветитель, подвижный и неподвижный растры, четыре фото приемника, сдвинутые относительно друг друга по фазе муаровой полосы на >/< шага, у снлитель и узел отсчета.

Предложенный датчик отличается от известных тем, что он снабжен генератором опорного сигнала, модулятором светового потока осветителя, действующим с частотой опорного сигнала, и логическим блоком, смещающим фазу выходного сигнала относительно о порного сигнала пропорционально смещению подвижного растра, выполненным в виде RC-цепочки, настроенной на частоту опорного сигнала так, чтьо RC<>=1. Причем активный и емкостной входы RC-цепочки соединены с выходами каналов усиления, а средняя точка вЂ” с отсчетным устройством.

Предложенный датчик снабжен также второй RC-|цепочкой обратной полярности, а выходом служит разность фаз сигналов, снимаемых,со средних точек двух RC-цепочек.

Это позволяет цовыспть точность измерения и компенсировать ногрешноcTH, вызванные непостоянством частоты опорного сигнала, изменением параметров RC-цепочек и фазовыми погрешностями усилителя.

На чертеже приведена схема предложенного датчика.

Фотоэлектрический муаровый датчик содержит осветитель 1, подвижный и неподвижный растры 2, 8, модулятор 4 светового потока осветителя 1, генератор 5 опорного сигнала, четыре фотоприемника 6, смещенных отто носительно друг друга по фазе муаровой полосы на 1/4 шага, усилитель с двумя каналами 7 у силения и логический блок, выполненный в виде двух RC-цепочек, собранных на сопротивлениях 8, 9 и конденсаторах 10, 11

15 и на строенных на частоту опорного напряжения генератор а 5 так, что КСсо = 1. Фотоприемники 6 попарно объединены и подключены к выходам каналов 7 усиления. Выходной сигнал, поступающий на отсчетное устройство, 2р снимается со средних точек RC-цепочек.

Сигналы генератора 5 опорного сигнала поступают на модулятор 4, нагрузкой которого является осветитель 1. Модулированный световой поток, пройдя через растры 2, 8, соби25 рается на фотоприемниках 6, включенных попарно на входы каналов 6 усиления.

Напряжения первого, второго, третьего и четвертого фотоприемников 6 попарно суммируются и с учетом знака подаются на каналы

30 7 усиления. Масштабные сопротивления 12 и

334473

Предмет изобретения

Составитель В. Иванова

Техред T. Ускова

Корректор О. Тюрина

Редактор Е. Кравцова

Заказ 537!12 Изд. № 688 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

18 подбирают так, чтобы обеспечить равенство амплитуд сигналов, поступающих на каналы 7 усиления с фотоприемников б. С каналов 7 у!силения сигналы поступают на две

RC-цепочки, где сдвигаются по фазе относительно друг друга и суммируются. Прп выполне!нпи условия КСоз= 1 с в ыходов RC-цеп!очек снима!отся,сигналы, фазы которых сдвинуты относительно фазы опорного сигнала генератора 5 соответственно .с опережением и 10 отставанием на угол, величина которого пропорциональна перемещению.

В результате разность фаз сигналов, снимаемых со средних точек RC-цепочек, пропорциональна удвоенному перемещению. Нали- 15 чие второй КС-цепочки, позволяет избежать погрешностей, вызванных непостояH ñòâoì частоты опорного сигнала генератора, изменением параметров RC-цепочек и фазовыми погрешностями усилительных каналов. 20

1. Фотоэлектрический муаровый датчик, содержащий осветитель, подвижный и непо- 25 движный растры, четыре фотоприемника, смещенных относительно друг друта по фазе муаровой полосы на /< шага, усилитель с двумя выходными каналами, объединяющими попарно сигналы фотоприемников, и отсчстное устройство, отличающийся тем, что, .с целью повышения точности измерения, он снабжен генератором опорного сигнала, модулятором светового потока о светителя, действующим с ча!стотой опорного сигнала, и логическим блоком, смещающим фазу выходного сигнала относительно,о!порного пропорционально cìåщению подвижного растра, вы полненным в виде RC-цепочки, настроенной на частоту ж опо!р!ного сигнала та к, что ЯСш=1, активный и емкостной входы которой соединены с выходами каналов усиления, а средняя точкавЂ” с отчетным устройством.

2. Датчик по и. 1, отличаюацийся тем, что, с целью компенсации погрешностей, вызванных непостоянством частоты опорного сигнала, изменением параметров RC-цепочек и фазовыми погрешностями усилителя, он снабжен второй RC-цепочкой обратной полярности, а выходом служит разность фаз сигналов, снимаемых со средних точек двух RC-цепочек,

Патент 332318 // 332318

Лазерный интерферометр для диагностики плазмы // 330380

Способ контроля профиля волок // 329925

Патент 327378 // 327378

Пентно-тсхшеская]библиотека // 326443

Способ распознавания типа подшипников колесной пары вагона в поезде при его движении // 326442

Трехфазный фотоэлектрический преобразователь // 325623

Прибор для контроля профиля пера лопатки // 324488

Способ изготовления шаблонов, используемых на экране проекционной насадки микроскопа // 324483

Способ формирования изображения // 2101675

Изобретение относится к техническим средствам, уменьшающим фоновую составляющую изображения при использовании электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн

Двухлучевой интерферометр для измерения показателя преломления изотропных и анизотропных материалов // 2102700

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения с высокой точностью показателей преломления изотропных и анизотропных материалов

Звездный интерферометр майкельсона // 2103662

Устройство для автоматизированного измерения угловых величин // 2112208

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточных измерений малых угловых перемещений в специальных геодезических работах, в точных геофизических измерениях и при производстве крупногабаритных изделий в качестве контрольно-измерительной аппаратуры

Интерферометр для контроля формы поверхности выпуклых гиперболических зеркал // 2114390

Компаратор // 2116615

Изобретение относится к вспомогательной аппаратуре для спектральных приборов и предназначен для измерения расстояний между спектральными линиями (далее СЛ) в единичном спектре и между СЛ и интерференционными полосами (далее ИП), расположенными в смежных спектрограммах, спектроинтерферограммах протяженных длин (3 м и более)

Устройство для записи голографических интерферограмм // 2119644

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к двухэкспозиционной голографической интерферометрии, и может быть использовано при исследовании вибраций объектов, в том числе вращающихся, и других процессов

Устройство для измерения поверхностных характеристик // 2124701

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройству для измерения поверхностей и профилей с помощью интерферометрии

Способ обработки сигнала кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа (варианты) // 2130587

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании электронного блока обработки информации волоконно-оптического гироскопа, а также других датчиков физических величин на основе кольцевого интерферометра

Способ исследования движения объекта // 2133450

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования движений в микроэлектронике и машиностроении