Датчик угла поворота вала

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11717529 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 180878 (21) 2659036/25-28 (51)М. Кд.2

G 01 В 11/26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 5 31. 7 15 ..27(088.8) Опубликовано 250 80, Бюллетень Мо 7

Дата опубликования описания 250 2,80 (72) Автор изобретения

В.И. Саркисов (71) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано при автоматической регистрации углов поворота вращающихся элементов устройств.

Известен датчик угла поворота, содержащий последовательно расйоложенные источник света, измерительную и индикаторные растровые решетки и интегральный фотоприемник (1).

Это устройство отличается слоиностью конструкции.

Известен также датчик угла пово- рота вала, содержащий барабан, расположенный соосно валу и соединенный с ним, на который нанесен измерительный растр с линиями, .расположенными под острым углом Ч к основанию барабана, неподвижный корпус, в котором установлены источник света и протяженный фотоприемник, расположенный с внешней стороны барабана вдоль его образующ й, и индикаторный растр с линиями, расположенными под острым углом й" к основанию барабана (2) .

В этом датчике ис".î÷íèê освещения выполнен протяженным и расположен внутри поворотного .вала, а индикаторный растр выполйен неподвижным, в связи с чем датчик недоста-. точно чувствителен.

Для повышения чувствительности датчика предлагаемый датчик снабжен плоской волоконно-оптической пластиной с регулярной укладкой волокон, размещенной внутри барабана в плоскости, проходящей через ось его барабана и фотоприемник, и соединенной а с корпусом, источник света расположен с внешней стороны барабана, диаметрально противоположной расположению фотоприемника, а индикаторный растр нанесен на барабан так,что

15 в каждых двух диаметрально противоположных точках барабана линии растра образуют с основанием барабана острые углы разных знаков.

На чертеже дана схема предлагае=

20 мого датчика.

Он содержит барабан .1, расположенный соосно валу и соединенный с ним, на который нанесен измерительный растр 2 и индикаторный растр 3 с ли25 ниями расположенными под острыми углами соответственно Ч» -и Ч . к основанию барабана 1, неподвижный корпус (на чертеже условно не показан), в котором установлены источник 4

3р овета,волоконно-оптическая пластина

717529

5 с регулярной укладкой волокон и протяженный позиционно-чувствительный фотоприемник 6. Кроме того,датчик может быть дополнительно снабжен ограничивающей диафрагмой 7. При этом фотоприемник 6 расположен с внешней стороны барабана 1 вдоль его образующей, волоконно-оптическая пластина 5 размещена внутри барабана 1 в плоскости, проходящей через его ось и фотоприемник 6, источник 4 света и ограничивающая диафрагма 7 расположены с внешней стороны барабана 1„ диаметрально противоположной расположению фотоприемника 6, а индика.торный растр 3 нанесен на барабан 1 так, что в каждых двух диаметрально !5 противоположных точках барабана линии растра образуют с основанием барабана 1 острые углы ) и раз" ных знаков.

Датчик работает следующим обра- gp зом.

Свет от источника 4 света проходит сквозь ограничивающую диафрагму

7 и освещает одну из сторон барабана 1 и через растр 2, волоконнОоптическую пластину 5 и растр 8 попадает на позиционно- чувствительный фотоприемник 6. При этом осуществляется проекция той части 8 растра 2, обращенной к источнику света, на ту часть 9 растра 3, которая примыкает к фотоприемнику 6, а вдоль этой проекции образуется комбинационная кар" тийа растрового сопряжения, которая йри эра)дении контролируемого вала перемещается в направлении длинной З5 оси проекции. В связи с этим на светочувствительной поверхности фотоприемника 6 фиксируется изменение

-освещенности, повторяющее картину сопряжения растров. Сигнал с фото- 4р приемника содержит информацию,определяющую таким образом угловое положение контролируемого вала. Угол по ворота вала определяется по выходному сигналу фотоприемника 6 одним из способов, используемых при измерении перемещений элементов по изменению муаровой картины сопряжения растров.

Большая контрастность комбинационной картины на фотоприемнике 6 Наблюдается могда,когда направление муаровых о полос в зоне проекции растров пер пендикулярно к направлению позиционной чувствительности фотоприемника

6, что достигается соответствующим заданием величин углов Y и У, наклона линий растров к основанию барабана 1.

В качестве источника света 4 может быть использован как коллимированный источник света, так и расходящийся.

Поскольку растр 2, обращенный к фотоприемнику 4 (являющийся, таким образом, индикаторным), и растр 3, нанесенный на противоположную сторону барабана 1 (являющийся, таким образом, измерительны) ), перемещаются вдоль оси чувствительности фотоприемника 6 в противоположные стороны, чувствительность предложенного датчика вдвое превышает чувствительность датчика-прототипа.

Формула изобретения

Датчик угла поворота вала, содержащий барабан, расположенный соосно валу и соединенный с ним, на который нанесен. измерительный растр с лйниями, расположенными под острым углом

9 к основанию барабана, неподвижный корпус, в котором установлены источник света и протяженный фотоприемник, расположенный с внешней стороны барабана вдоль его образующей, и индикаторный растр с линиями, расположенными под острым углом %g к основанию барабана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его чуВствительности, он снабжен плоскЬй волоконно-оптической пластиной с регулярной укладкой волокон, размещенной внутри барабана в плоскости, проходящей через его ось и фотоприемник, и соединенной с корпусом, источник света расположен с внешней стороны барабана, диаметрально противоположной расположению фотоприемника, а индикаторный растр нанесен на барабан так, что в каждых двух диаметрально противоположных точках барабана линии растра образуют с основанием барабана острые углы разных знаков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 170852, кл. G 08 С 9/06, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 565207, кл. G 01 В 11/00, 1974 (прототип).

717529

Составитель П. Юров

Техред р. мужик КорректоР

Г. Назарова

Редактор Т. Шагова

Тираж 801 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9821/54

Филиал ППЛ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4