Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

 

1. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий оптически соединен 1ые и последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный растры, объектив , фотоприемную матрицу, выходы которой соединены с сигнальными входами формирователей выходных сигналов , отличающий ся тем, что, с целью повышения точности преобразователя , в него введень светоделительный элемент, буферный усилитель , фотоприемник и оптический фильтр, расположенный на оптической оси «между фокусирующей линзой и измерительным растром, источник света через светоделительный элемент оптически соединен с фотоприемником, выход которого соединен с первым входом буферного усилителя, выход которого соединен со своим вторым входом и с опорными входами формирователей выходных сигналов. О 2. Преобразователь по п.1, о т личающий ся тем, что оптический фильтр содержит оптически соединенные и последовательно распое ложенные компенсирующий фильтр, диафрагму и линзу. /

ССЮЭ СОВЕТСКИХ

И ЪЮ Ю

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ 92546

А зш С 08 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н.*BTOPCtlOMV СЭИДЕТЕЛ ОТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ SCOP

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3554698/18-24 (22) 17 ° 02.83 (46) 15.05. 84. Бюл. Ф 18 (72) В.А.Пилипович, А. К.Есман и В. К. Кулешов (7!) Институт электроники АН БССР (53) 681. 327(088. 81 (56) 1. Заявка Великобритании

11 1525049, кл. G О1 В 11/00, 1980, 2, Авторское свидетельство СССР

В 769587, кл. G 08 С 9/06, 1980 (прототип). (54 )(57) 1. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий оптически соединенные и последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный растры, объектив, фотоприемную матрицу, выходы которой соединены с сигнальными входами формирователей выходных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены светоделительный элемент, буферный усилитель, фотоприемник и оптический фильтр, расположенный па оптической оси между фокусирующей линзой и измерительным растром, источник света через светоделительный элемент опти— чески соединен с фотоприемником, выход которого соединен с первым входом буферного усилителя, выход которого соединен со своим вторым входом и с опорными входами формирователей выходных сигналов.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что оптический фильтр содержит оптически соединенные и последовательно распо-. ложенные компенсирующий фильтр, диафрагму и линзу.

1092546

Изобретение относится z автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для выдачи информации в дискретной форме о линейном перемещении контролируемого объекта.

Известен преобразователь перемещения с индикацией результата, состоящий из трех источников излучения, оптически соединенных с отражательной решеткой, набора линз и фото- 1О приемников fl j, Недостатком преобразователя является низкая точность измерения.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является фото- 15 электрический преобразователь перемещения в код, содержащий последавательно расположенные источник света, факусирующую линзу, измерительный и индикаторный растры, объектив, фо- .-O топриемную матрицу, выходы которой соединены со входами формирователей выходного сигнала р2 .1. указанный преобразователь также имеет недостаточную точность изме- 25 рения, которая обусловлена относительной неравномерностью засветки ячеек фотоприемной матрицы, статически" помехами, фоновыми засветками и р,р 3П

Цель изобретения — повышение =:î÷ности фотоэлектрического преобразователя перемещения в код.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрический преобра-3g зователь перемещения в код, содержащий оптически соединенные и последовательно расположенные источник света, факусирующую линзу, измерительный и индикатарпый растры, объе у 4Q тив, фотоприемную матрицу, выходы которой соединены с сигнальными входами формирователей выходных сигналов, введены светоделительный элемент„ буферный усилитель, фотоприемник и ойтический фильтр, расположенный на оптической Оси между фокусирующей линзой и измерительным растром, источник света через светоделительныи элемент оптически соединен с фотоприемником, выход которого подключен к первому входу буферного усилителя., выход которого соединен со своим Hтарым входом и с опорными входами формирователей выходных сигналов, причем,.

« . оптический фильтр содержит оптически соединенные и последовательно расположенные компенсирующий фильтр, диафрагму и линзу.

На чертеже представлена структурная схема фотоэлектрического преобразователя перемещения в код.

Преобразователь содержит источник. света 1, оптически соединенный с послецоватепьно расположенными светоделительным элементом 2, фокусирующей линзой З,оптическим фильтром 4, измерительным 5 и индикаторным 6 растрами, объективом 7 и фотоприемной матрицей 8, причем фотоприемная матрица 8 и измерительный растр 5 расположены в параллельных плоскостях и могут иметь угловое смещение между собой, выходы фотоприемной матрицы 8 подключены к сигнальным входам формирователей 9 выходных сигналов, светоделительный элемент 2 оптически соединен с фотоприемником 10 выход которого соединен с первым входом буферного усилителя 11, выход которого подключен к своему второму входу и к опорным входам формирователей 9 выходных сигналов .

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код работает следующим

Образом.

Световой поток, создаваемый источникам света 1. разцеляется в заданком отношении светоделительным элементом 2 Основная часть светового потока, I рошедшая через фокусирующую линзу 3 попадает на Оптический фильтр 4. Оптический фильтр 4 соз„-,ает равномерное распределение ос11ещенности в плОскОсти,. ПНРпенДи купярной оптической оси преобразователя, и Осуществляет пространственную филь тр ацию пучка све та. 3 атем е. проходит измерительный 5 и ин,,икаторный 6 растры. IIpP:! åp åEIpùåíèè измеоительнога растра з, с" я.".. := ь.!О +

Конт1>О !hK:!II обb K !0! I, и -;формационнь.е оптически:=: сигналы, полученнь:е нз выходе сопряженных растров 5, Ь, увеличиваются объективом 7 и проецируются на фотоприемную матрицу 8.

Вторая о-.ветвленная часть свае-.авого потока после светоделительнаго элеE .åEEòà 2 по ступает на вход фотаприем— ника 1О, электрический сигнал с которого, пропорциональный входному оптическому сигналу, поступает на первый вход буферного усилителя 11.

ВыхОднай cHÃHHJ! буфернОгО gсилителя 11 является опорным сигналом как для самого себя, -ак и для формировя.теней 9 выходных сигналов. Автоматическая установка опорьъгх напряже1092546 4

Благодаря автоматической регулировке опорных напряжений, полученных на выходе буферного усилителя 11, учитываются любые изменения мощности светового потока, температуры окружающей среды и т,д., приводящих к появлению сигналов на выходе фотоприемной Матрицы 8 без смещения измерительного растра 5, механически связанного с исследуемым объектом, Равномерное освещение сопряженных растров 5,6 исключает ошибки при обработке сигналов с выхода формирователей 9 ° ний формирователей 9 выходных сигналов позволяет отслеживать изменения мощности светового потока, т. е ° сделать работу датчика перемещения независимой от влияния внешних дестабилизирующих факторов (изменения мощности источника I света, температуры окружающей среды, питающих напряжений и т.д.). Равномерное освещение измерительного 5 и индикаторного 6 растворов существенно снижают ошибку измерения при обработке сигналов формирователей 9.

Заказ 3259/35 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Ю. Котов

Редактор А. Долинич Техред Л. Коцюбняк Корректор р, Билак