Патент ссср 433335

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЙЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубттик (11) 43333 (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено30.05.72 (21)I79I459/IB-24 (51) М. 1л.

Q ОТЬ П/26 а GGc 9/Об

Государственный комитет

Совета Мннкстрав СССР оо делам нзобретеннй н открытий с присоединением заявки(32) Приоритет

Опубликовано 25.06. 74 Бюллетень М 23

Дата опубликования описания I5.)2. 74 (53) УДК531. 74:53I.

74(088.S> (72) Авторы изобретения U.А. ГорЯинов, M. А. Габидулин и Г. А. Габидулина (71) Заявитель Московский институт радиотехники,Электроники и 8Втоматики (54 ОПТИЧИ. 1КИЙ СИНУСНО-КОСИНЯ;НЫЙ ДА ЪЧИК УГЛА где q -óãoë поворота вала, .тэййакс,Уййин-иаксииельное и иинииальное значения радиуса границы

1.иаски. !

Изобретение относится к системе автоиатического контроля и вгулирования. звестны оптические синусно=косинусные датчики угла, содержащив последовательно расположенныв освети ель с источникои света, подключенныи к иодулятору, диск с ййаской, закрепленный на валу, щелевые дйафрагййы и фотопрйеиники. Однако зтии датчикаи свойс вена неоднозначность зависийбости злектрической фазы or угла ротора в диапазоне 0-360 ивх. град.

11рвдложвнное устройство отличается or известных теи, что в нею радиус границы иаски,диска равен

1накс Рмин 1 макс 1 мин

° Sin g

Такое выполнение позволило повысить точность работы устройстваа

На чертеже приведено схеиатичнов изображение предлагаеййого устройства.

Оптический синусно=косинусный датчик угла содержит ейодулирующий диск I с ййаской 2, вал 3, 1р осветитель 4 с газоряврядной лампой 5, подключенной к @од лятору (на чертеже нв показан), ora приеиный олок 6, состоящи из четырех индентичных и расположвнм ных в рабочей зоне диска I узлов, каждый из которых содержит щелевуи диафрегиу 7, линзу 8 и фотопривиник У. Фотойриеййники 9 попарно подключены к дифференциальными схв2о иаи (на чертеже не показаны).

Ьа вход модулятора постуйэет синусоидальное колебание итт,vt.

При этои световой поток газоразрядной лаипы 5 ииеет вид Ф = Фо +

25 + Фщвтте N где Фо, Фщ,-соответ43333 Ü ственно постояннан и переменные составляющие результирующего светового потока. Световой поток лам-. пы 5, пройдя йоследовательно конденсатор и светопровод осветителя

Ф равномерно падает на рабочую поверхность диска I с освещен- . ностью Е = Е + Е ьыЫ, где Ео, Е -соответственйо постоянная и переменная составляющие освещенности. На входные зрачки фотоприемников 9»попадают световые потоки с площадок, ограниченных размерами прозрачйых участков маски 2 и щелевых диафрагм 7.

При этом выходные напряжения фотоприемников будут иметь вид: е,= (е„+е sing) sin cut, es= (e + erase) si n. t е =(е -csin@)sinЫ, e = (е -e ros у) sin Mt, Аалее напряжения с фотоприемников поступают на входы дифференционных схем, где напряжения с фотоприемников попарно вычитаются для уничтожения составляющих, не зависящих от угла q. Выходные напряжения дифференциальных схем имеют вид: 6ЫХ 1 и

О 2 = 2C? COS g ° Я n M

t вы,Я

Анализ полученных выражений показывает, что предлагаемое устройство имеет два выхода амплитуды напряжению, сигналы с которых изменяются по законам синуса и косинуса в функции угла поворота ротора (диска I), т.е. по своему функциональному назначению аналогично известным синусно= косинусным вращающимся трансформаторои, работающим при запитке напряжением sinсА одноИ статорной обмотки.

1Î

4

Возможно построение разновидности предлагаемого оптического синусно=косинусного датчика функционально аналогичного синусно=косинусному вращающемуся трансформатору при запитке двух обмоток статора соответственно напряжениями Вида МпМ и ros 6)t.

Ы этом случае в осветителе вместо светопровода применены две оптические системы, каждая из которых состоит из призмы и двух зеркал, служащих для оптической связи двух газоразрядных ламп, с фотоприемниками.

Выходные напряжения ди4ференциальных схем такого устройства будут иметь вид:

Us< . = Г Е Ми P - соя ОА, U,„„„„2=Pemrosy в Mt

Из этих выражениИ видно, что выходное напряжение дифференциальной схемы, равное разности U „,„.z u

0„,„;q,èèååò постоянную амплитуду и фазу, линейно зависящую от угла

O выем е„, sin (- ц>).

ПРЕДМЕТ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

Оптический синусно=косинусный датчик угла, содержащий последовательно расположенные осветитель с источником света, подключенным к модулятору, диск с маскоР, закрепленный на валу, щелевые дйафрагмы и фотоприемникй, о т л и a a ю -; шийся тем, что, с целью повышения точностй работы устройства, в нем радиус границы маски диска выбран в соответствии с соотношением

Р, Р I..„-Р...

У=

Я 2 йп1, где у-угол поворота вала,, „у„,максимальное и минимальное зйачение радиуса границы маски.

Тираж и

Заказ Яф(Изд. М ЮО

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Составитель Я, ц рд 1тцц

Редактор g ЩЩЯр ТехредЯцрщ дцщСцщп Корректор «т», К14ЫЛВЬ