Фотоэлектрический преобразователь перемещений

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий последовательно установленные освет тель, конденсатор, индикаторный растр, измерительный растр со штрихами постоянного шага, два фотоприемника , два суммирующих усилителя и блок логической обработки, вход которого соединен с выходом каждого усилителя, а вход каждого усилителя соединен с выходом соответствующего фотоприемника, отличающий с я тем, что, с целью повышения точностипрербразования, он снабжен третьим фотоприемником, соединенным с вторым входом каждого из усилителей, индикаторный растр выполнен с тремя растровыми участками, сдвинутыми один относительно другого на четверть шага и имеющими штрихи того же шага, что и .измерительный растр, а каждый из фотоприемников расположен напротив одного из участков индикаторного растра. . а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ф (19) (П1

3(50 0 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2656063/25-28 (22) 15.08.78 (46) 07.10.83. .Бюл. 9 37 (72) p.-T.Ê.Äýåòàâÿöêàñ, Г.С. Жаунеров, Л.И. Кулис, Б.И. Минцерис и И.И. Сакалаускас (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (53) 531.71:531 14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 466381, кл. 0 01 В 19/00, 1975.

2. Патент Польши Р 79674, кл. 42 d 1/15, 1974 (прототип). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ IIPEOBPA. ЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий последовательно установленные осветитель, конденсатор, индикаторный растр, измерительный растр со штрихами постоянного шага, два фотоприемника, два суммирующих усилителя и блок логической обработки, вход которого соединен с выходом каждого усилителя, а вход каждого усилителя соединен с выходом соответствующего фотоприемника, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он снабжен третьим фотоприемником, соединенным с вторым входом каждого из усилителей, индикаторный растр выполнен с тремя растровыми участками, сдвинутыми один относительно другого на четверть шага и имеющими штрихи того же шага, что и .измерительный растр, а каждый из фотоприемников @

Ф расположен напротив одного из участков индикаторного растра.

1046612

Составитель В. Климова

Редактор Т. Кугрышева Техред И.Гайду Корректор А, Повх

Заказ 7712/40 Тираж: 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к конструкции устройств для измерений линейных и угловых перемещений.

Известен фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий подвижный и неподвижный растровые диски., на одном иэ которых нанесены две пары диаметрально расположенных растровых секторов со сдвигом на 1/4 шага в каждой паре, а на другом †10 радиальные растры, дополнительный штрих, осветитель и фотоприемники (1 .

Недостаток преобразователя заключается в отсутствии компенсации ло-. кальных дефектов подвижного растро- )5 вого диска, а также в наличии погреш.ности фаэировки и невысокого отношения сигнал-шум.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрический преобразователь переме. щений, содержащий последовательно установленные осветитель, конденсатор, индикаторный растр, измеритель-. ный растр со штрихами постоянного шага, два рабочих фотоприемника, два суммирующих усилителя и блок логической обработки (2) .

В этом преобразователе постоянные составляющие сигналов компенсируются с помощью четырех фотоприемников (на 30 каждый рабочий приемник приходится один компенсационный), что усложняет! конструкцию, кроме того, небольшая, величина отношения сигнал-шум снижает точность преобразования пере- 35 мещений.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен третьим рабочим фотоприемником, соединенным с вторым входом каждого из усилителей, индикаторный растр вы- полнен с тремя растровыми участками, сдвинутыми один относительно другого на четверть шага и имеющими штрихи того же шага, что и измерительный растр, а каждый из фотоприемников расположен напротив одного из участKos индикаторного растра.

На чертеже изображена схема пре- 50 обраэователя.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений содержит осветитель 1, конденсатор 2, индикаторный растр

3 с тремя нанесенными растровыми участками, сдвинутыми друг относительно друга на четверть шага, измерительный растр 4 со штрихами постоянного шага, три фотоприемника 5-7, расположенные под растровыми участками растра 3, два суммирующих усилителя 8 и 9 и блок 10 логической обработки сигналов.

Преобразователь работает следующим образом.

Осветитель 1 с помощью конденсатора 2 создает параллельный световой поток. При перемещении измерительного растра 4, жестко связанного с перемещаемым объектом относительно индикаторного растра 3, растровое сопряжение образует модуляцию светового потока, которая с помощью фотоприемников 5-7 преобразовывается в электрические сигналы, соответственно синусоидальный, косинусоидальный и синусоидальный инвертированный. В этих сигналах кроме полезной информации имеется еще неинформационная составляющая иэ-за различных факторов, например, некачественного изготовления .растровых решеток, которая должна быть скомпенсирована.

Сигналы с фотоприемников 5-7 поступают в усилители 8 и 9, причем в усилителе 8 из синусоидального сигнала фотоприемника 5 вычитается косинусоидальный сигнал фотоприемника 6, а в усилителе 9 из косинусо идального сигнала фотоприемника 6 синусоидальный инвертированный сигнал фотоприемника 7.

На выходе усилителя образуются два сигнала, сдвинутых друг относительно друга на четверть шага и несущих только основную информацию о перемещении. При этом постоянные составляющие скомпенсированы полностью, амплитуда полезных сигналов возросла в 12, т.е. на 40%.

Таким образом, благодаря наличию трех участков на индикаторном ,растре и трех фотоприемников, а так.же используемой схеме их включения, удалось полностью скомпенсировать неинформационные составляющие измерений, и за счет увеличения амплитуды выходных сигналов усилителей добиться повышения точности преобразования.