Фотоэлектрический датчик угловых перемещений

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий ко пус, размещенные в корпусе предназ наченный для скрепления с объектом вал с фланцем, осветитель, установленньй перпендикулярно торцу фланца по периферии, модулятор, размещенный перпендикулярно торцу со стороны, противоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок, отличающийся тем, что, с целью повьпьения точности измерения перемещения, он снабжен штырем, установлершым по оси вала и жестко скрепленным одним концом с фланцем со стороны размещения модулятора, а модулятор выполнен в виде световодов, входные торцы которых жестко закреплены на цилиндрической части фланца, а выходные - на другом конце .штыря.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECnУБЛИК (I9) () 1) 4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3551219/25-28 (22) 09.02.83 (46) 23.03.85. Бюл. Р 11 (72) В.П. Петров и С.С. Митрофанов (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики (53) 531.7 (088.8) (56) 1. Ионак В.Ф. Приборы кинематического контроля. М., "Машиностроение", 1981, с. 61-63.

2. Авторское свидетельство СССР

У 377628, кл. С 01 D 5/25 1966 (прототип). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий корпус, размещенные в корпусе предназначенный для скреплейия с объектом вал с фланцем, осветитель, установленный перпендикулярно торцу фланца по периферии, модулятор, размещенный перпендикулярно торцу со стороны, противоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения перемещения, он снабжен штырем, установленным по оси вала и жестко скрепленным одним концом с фланцем со стороны размещения модулятора, а модулятор выполнен в виде световодов, входные торцы которых жестко закреплены на цилиндрической части фланца, а выходные — на другом конце .штыря.

1146551

Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектрическим устройствам для представления аналоговых величин в дискретной форме.

Известен фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержащий подвижный растровый диск, закрепленный на валу, неподвижные растровые пластинки, осветитель и 1О

;фотоэлемент, оптически связанные между собой )I) .

Недостатком известного датчика является невысокая точность измерения вследствие погрешностей от установки растровых плаб гин, эксцентриситета подвижного диска и его торцового биения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 20 мому результату является фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержащий корпус, размещенные в корпусе предназначенный для скрепления с объектом вал с фланцем, ос- 25 ветитель, установленный перпендикулярно торцу фланца по периферии, модулятор, размещенный перпендикулярно торцу фланца со стороны, противоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок (2) .

Недостатком известного датчика является невысокая точность измерения, обусловленная погрешностями от эксцентриситета и торцового биения при вращении вала.

Цель изобретения — повышение точности измерения перемещения.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрический датчик 40 угловых перемещений, содержащий корпус, размещенные в корпусе пред-, назначенный для скрепления с объектом вал с флаицем, осветитель, установленный перпендикулярно торцу 45 фланца по периферии, модулятор, размещенный перпендикулярно торцу фланца со стороны, противоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок, снабжен штырем, установ- 50 ленным по оси вала и жестко скрепленным одним концом с фланцем со стороны размещения модулятора, а модулятор выполнен в виде световодов, входные торцы которых жестко зак- 55 реплены на цилиндрической части фланца, а выходные — на другом конце штыря.

На фиг.1 представлена принципиаль ная схема фотоэлектрического датчика, на фиг.2 ; разрез А-А на фиг. 1.

Фотоэлектрический датчик угловых перемещений содержит корпус 1, размещенные в корпусе 1 предназначенный для скрепления с объектом (не показан) вал 2 c, фланцем 3, осветитель 4, установленный перпендикулярно торцу фланца 3 по периферии, штырь 5, установленный по оси вала 2 и жестко скрепленный одним концом с .фланцем 3, модулятор, выполненный в виде световодов 6 и размещенный перпендикулярно торцу фланца 3 со стороны, противоположной расположению осветителя 4. Входные торцы световодов 6 жестко закреплены на цилиндрической части фланца 3, выходные — на другом конце штыря 5, а штырь расположен со стороны размещения модулятора в виде световодов 6.

Датчик работает следующим образом.

При вращении вала 2, связанного с объектом (не показан), происходит совместное перемещение как входных, так и выходных торцов световодов 6, поскольку они жестко скреплены посредством штыря 5 с валом 2 относительно осветителя 4 и фотоприемного блока 7. В результате происходит изменение освещаемой площади входных торцов световодов 6, а следовательно, меняется световой поток, прошедший на фотоприемный блок 7.

Если в начальном положении вход— ные торцы световодов 6 и осветитель

4 находились в положении, показанном на фиг.2р, то на фотоприемный блок

7 попадает наименьший световой поток, поскольку освещается минимальная .часть торцов световодов 6. При дальнейшем перемещении вала 2 световой поток увеличивается до максимального (фиг.2Б), так как растет освещаемая площадь световодов 6. Затем происходит уменьшение освещаемой площади и, как следствие, уменьшение светового потока и сигнала с фотоприемного блока 7 до минимальной величины. После этого цикл повторяется, но при освещении уже других световодов 6 (фиг.26).

При изменении углового положения вала 2 происходит перемещение светоСоставитель Н. Захаренко

Редактор А. Шишкина Техред А.Кикемезей :Корректор В. Бутяга

Заказ 1351/31

Тираж 651 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

3 11465 ного пятна и изменяется освещаемая площадь световодов 6 и, как следствие, изменяется пришедший на фотоприемный блок 7 световой поток, т.е. происходйт модуляция светового потока.

Таким образом, закрепление световодов на вапу, входные, торцы кото51 4 рых расположены по образующей фланца, а выходные - вокруг штыря, позволяет повысить точность измерения, поскольку при этом центр делительной окружности расположения световодов совпадает с осью вращения вала, и тем самым устраняется погрешность от эксцентриситета и торцового биения вала.