Датчик угловых перемещений

 

ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий подвижный, связанный с объектом, и неподвижный диски с синхродорожками , выполненными в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных участков, источник света и фотоприемник , оптически-; связанные через синхродорожки дисков, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности, прозрачные и непрозрачные участки синхродорожек распределены по случайному закону. (Л с 4 оо со -4 4:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СИИ Х

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(Н) С 01 В 5 38.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаасиавт свсВ:.тствствт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. НОЫИТЕТ СССР ж в Й. (21) 3628828/24-24 (22) 03. 08. 83

{46) 07.03.85. Бюл. М 9 (72) БвИ.Касьяненко и И.A.Êàñüÿíåíêî (71) Ордена Ленина институт кибернетики нм.B.È.Ãëóøêîâà AH Украин-. ской ССР (53) 53.082.53(088.8) (56) 1.Патент Швейцарии в 638057, кл. G 02 В 27/60, опублик.1983.

2. Патент ФРГ В 2500798, кл, G 01 D 5/38, опублик. 1976 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК УГЛОВЫХ GKPKMKIQKHHA, содержащий подвижный, связанный с обьектом, и неподвижный диски с синхродорожками, выполненными в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных участков, источник света и фотоприемник, оптически, связанные через сннхродорожки дисков, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения его точности, прозрачные и непрозрачные участки синхродорожек распределены по случайному закону.

1143974

Изобретение относится к автомати и может быть использовано, иаприр, в преобразователях угол-код, тчиках синхросигналов, в црибох для измерения перемещения.

Известны датчики угловых перещений, действие которых основано регистрации изменения светового тока, проходящего через синхророжки вращающихся дисков, свянных с объектом (1) .

Наиболее близким по технической яности к изобретению является датк угловых перемещений, содержащий цвижный, связанный с объектом, неподвижный диски с синхродорожкавыполненными в виде чередующихпрозрачных и непрозрачных участв, источник света и фотоприемнИк, тически связанные через синхро-. рожки дисков (2) .

Недостатком известного датчика ляется невысокая точность, обусвленная тем, что регистрируемая топрнемником функция взаимной рреляции оптических участков,насенных на синхродорожках дисков, еет недостаточно узкий главный .ксимум, чем вызывается неопреде.нность в определении положения

>ъекта.

Цель изобретения — повышение

>чности датчика угловых переме.ний.

Поставленная цель достигается .м, что в датчике угловых переме.няй, содержащем подвижный, связаний с объектом, и неподвижный диски синхродорожками, выполненными в де чередующихся прозрачных и неюзрачных .участков, источник света фотоприемник, оптически связанные реэ сннхродорожки дисков, проэрачае и непрозрачные участки синхрозрожек распределены по случайному икону.

На чертеже изображена схема эедлагаемого датчика.

Датчик содержит подвижный 1 и нездвижный 2 диски, источник 3 света. зтоприемник 4, синхродорожки 5 дисэв.

Закономерность расположения прорачных и непрозрачных участков синродорожек выбирается исходя из слеующих критериев: за один оборот одвижного диска допустимо одно совадение всех заданных прозрачных частков подвижного и неподвижного исков, в остальные моменты времени допустимо совпадение не более одного прозрачного участка; шаг размещения прозрачных участков В; (для удовлетворения предыдущего положения) выбирается кратным ширине прозрачного участка A. Таким образом, чтобы

В,ф В!

В вфВ В, ++S, BqP В,-ф В / В ф В + В ф В + В ф в,+ в,+ в, Вjфй 3 В ф ... В, ф В + В7ф»»»ф в, + В3, ФВ+ В+ ...+ В;, в; а+ с;, где С, - интервал между двумя соседнимн прозрачными участками.

Можно выбрать. и другие закономерности расположения элементов растра на синхродорожках, допустив возможность совпадения (кроме основного) не более 2 или не более 3 про20 зрачных участков.

Некоторые возможные варианты размещения прозрачных и непрозрачных участков синхродорожек приведены в таблице.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом.

В исходном положении прозрачные участки синхродорожек 5 подвижного

1 и неподвижного 2 дисков полностью совпадают. При этом фотоприемиик 4 воспринимает от источника 3 света через прозрачные участки синхродорожек 5 полный световой поток.

При угловом перемещении объекта перемещается связанный с ним подвижный диск 1, что приводит к нарушению совпадений прозрачных участков синхродорожек 5 и соотвественно к резкому уменьшению светового лотока, поступающего от источника 3 све- та к фотоприемнику (4).

Следующее полное совпадение прозрачных участков синхродорожек произойдет либо при полном обороте подвижного диска 1, либо при реверсивном движении смещением иа угол неподвижного диска.

Использование. случайного закона размещения прозрачных и непрозрач« ных участков позволяет существенно повысить точность датчика.

Так, например, при применен>ии предлагаемого датчика в устройствах для вывода информации иа носители, размещенные на вращающихся .барабанах, может быть получена разрешающая способность до 0,02 мм на один бит изображения при погрешности не хуже .+0,0051 мм.

1143974

13 5 3 1 2 2 1 1 2 3 3 4 15

* — интервал равен ширине прозрачного участка синхродорожки.

Составитель В.Базовкин

Редактор A.Øàíäîð - ТехредИ.Гергель Корректор И.Максимишинец

Заказ 893/33 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Количество возможных совпадений

Количество интервалов*, состав- Количество прозрачляющих непрозрачный участок, ных участков

21367911

2 5 1 2 1 6 5 3 7 14