Преобразователь угла поворота вала в напряжение

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕШЕ, содержащий излучатели, оптически соединенные с nepBbiM и вторым фотопри04никами через последовательно расположенные индикаторный диск, кодовь диск,объективы и светоделительягё элемент, первый и второй усилители, яершде входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены поляризаторы, анализаторы, два делителя напряжения, растры индикаторного диска смещены один относительно другого на четверть шага, поляризаторы расположены между излучателями и индикаторным диском, анализаторы установлены между светоделительньв-1 элементом и соответствующими объективами, оси поляризации смежных поляризаторов взаимно перпендикулярны, выходы первого и второго фотоприемников соединены через соответствующее Щ делители напряжения с вторыми входами второго и первого усилителей соответственно , выходы которых являются выходами преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН з(ю 08 С 9 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fIO QKAAM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3604456/24-24 (22) 14.06.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) А.Г. Авакян (71) Институт радиофизики и электроники АН Армянской CCP (53) 681.325(088.8) (56) 1."Измерительная техника", М., "Стандарты", 1974, № 3, с. 21-23.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 966721, кл. Я 08 С 9/06, 1981 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА HOBOРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий излучатели, оптически соединенные с первым и вторыми фотоприемниками через последовательно расположенные индикаторный диск,кодовыйдиск,объективы и светоделительный элемент, первый и второй усилители, первые входы

„„ЯЦ„„1130891 A которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены поляризаторы, анализаторы, два делителя напряжения, растры индикаторного диска смещены один относительно другого на четверть шага, поляризаторы расположены между излучателями и индикаторным диском, анализаторы установлены между светоделитель ным элементом и соответствующими объективами, оси поляризации смежных поляризаторов взаимно перпендикулярны, выходы первого и второго фотоприемников соединены через соответствующИе Е делители напряжения с вторыми входами второго и первого усилителей соответственно, выходы которых являются выходами преобразователя.

1 11308

Изобретение относится к автоматике ! и вычислительной технике, и может быть применено в системах программного управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.

Известен преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий;излучатель, индикаторный и кодовый диски, в которых с целью сниже- 10 ния погрешности преобразователя увеличено число параллельно включенных считывающих элементов, расположенных вдоль дорожки (1 1.

Однако этот преобразователь харак-15 теризуется недостаточной точностью при значительных массогабаритных показателях.

Наиболее близким к изобретению .по технической сущности является пре-20 образователь угла поворота вала в напряжение, содержащий излучатели, оптически соединенные с фотоприемниками через последовательно расположенные индикаторный и кодовый диски, объектив и светоделительный элемент, первый и второй усилители, первые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, а также щелевые диафрагмы (2 j. 30

Недостатком известного преобразователя является относительно невысокая точность при значительных его габаритах, которая обусловлена наличием большого числа светорассеивающих элементов и громоздкостью фотоприемников, Цель изобретения — повышение точности преобразователя угла поворота вала в напряжение. 40

Поставленн я цель достигается тем, .что в преобразователь гла поворота вала в напряжение, содержащий излучатели, оптически соединенные с пер": вым и вторым фотоприемниками через. 45 последовательно расположенные индикаторный диск, кодовый диск, объективы и светоделительный элемент, первый и второй усилители, первые входы которых.соединены с выходами соответ- 50 ствующих фотоприемников, введены поляризаторы, анализаторы, два делителя напряжения, растры индикаторного диска смещены один относительно дру" гого на четверть шага, поляризаторы 55 расположены между излучателями и индикаторным диском, анализаторы уста. новлены между светоделительным эле91 2 ментом и соответствующими объективами, оси поляризации смежных поляризаторов взаимно перпендикулярны, выходы первого и второго фотоприемников соединены через соответствующие делители напряжения с вторыми входами второго и первого усилителей соответственно., выходы которых являются выходами преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в напряжение.

Устройство содержит излучатели 1, поляризаторы 2 и 3; индикаторный 4 и кодовый 5 диски, светоделительный элемент б, анализаторы 7 и 8, объективы 9 и 10, фотоприемники 11 и 12, усилители 13 и 14, делители 15 и 16 напряжения.

В качестве поляризаторов и анализаторов в преобразователе могут быть применены поляроидные пленки, в качестве светоделительного элемента — . полупрозрачное зеркало.

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток от излучателей 1 проходит через поляризаторы 2 и 3, растры индикаторного 4 и кодового 5 дисков. Оси поляризации поляризаторов 2 и 3, расположенных перед растрами индикаторного диска, смещенными один относительно другого на четверть шага делений шкалы, взаимно перпендикулярны. Поэтому излучение, промодулированное растровыми сопряжениями, смещенными на целое число шагов делений шкалы, имеет плоскость поляризации, перпендикулярную плоскости поляризации излучения, промодулированного растровыми сопряжениями, смещенными по отношению к первым на четверть шага растра.

Общий световой поток, прошедший кодовый диск 5, расщепляется светоделительным элементом 6 на две части, Каждая часть светового потока проходит через соответствующий анализатор ? или 8 и фокусируется обективами 9 и 10 на фотоприемниках 11 и 12.

Ориентация осей поляризации анализаторов 7 и 8 выбрана такой, что на фотоприемниках 11 и 12 выделяются два .квадратурных сигнала, образованные модуляцией излучения растровыми сопряжениями, смещенными на четверть шага шкалы.

3 1130

Поскольку поляризирующне свойства поляризаторов и избирательные свой-. ства анализаторов конечны, а интенсивность излучения, промодулированного растровым сопряжением, изменяется по закону, близкому к синусоидальному (особенно в младших разрядах), то на фотоприемниках 11 и 12 выделяются сиг-. налы U<, О,> вмо+К и созВ

11 tel 2 102

„ 0 созВ+ К U „з,.„g где 6 = У (Mf- шаг делений шкалы); 15 — величина перемещения кодового диска. 5;

К:,,К вЂ” коэффициенты, зависящие от поляризующих свойств поляризаторов 2 и 3 и 2О избирательных свойств анализаторов 7 и 8.

Сигнал с выхода фотоприемника 11 поступает на первый вход усилителя 13, на второй вход которого через дели", 25 тель 15 напряжения поступает часть сигнала второго фотоприемника 12.

Коэффициент деления делителем 15 напряжения выбран таким, что величина

891 4 косинусоидального сигнала на его выI I ходе. равна величине косинусоидальной составляющей сигнала фотоприемника 11, т.е. Равным К .

На выходе усилителя 13 образуется сигнал О, !. о, K>(U< K U )-к (1-K K >о ...6, где k,— коэффициент усиления усилителя 13.

Аналогичным образом сигнал фотоприемника 12 поступает на первый вход усилителя 14 на другой вход которо- ". го через делитель 16 напряжения с коэффициентом деления k< поступает сиг,нал фотоприемника 11, в результате чего на выходе усилителя 14 образует ся сигнал 0 (1-K K )U созе

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет получать на двух фотоприемниках 11 и 12 два сдвинутых по фазе сигнала, усредненных по амплитуде и фазе.

Технико-экономический эффект от применения преобразователя определяется его техническими преимуществами.

1130891

Составитель Ю. Котов

Техредg. Кастелевич Корректор C. Шекмар

Редактор А. Шишкина

Заказ 9614/37 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раужская наб., д. 4/5

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