Фотоэлектрический растровый датчик

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования линейных и угловых перемещений в изменяющийся электрический сигнал. Целью изобретения является повьшение точности измерений за счет формирования сигналов, снимаемьос с фотоприемников, близких по форме к синусоидальному. Световой по-, ток, формируемый осветителями, проходит измерительный и индикаторный растры, нанесенные на подвижный и неподвижный элементы, и преобразуется фотоприемниками в электрические сигналы . За счет выполнения прозрачных штрихов индикаторного растра в виде равнобочных трапеций, у которых ширина плавно изменяется от 1/2 до 1/6 периода растра, фотоприемниками формируются электрические сигналы с минимальными нелинейньми искажениями . 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m 4 G.01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3835624/24-28 (22) 10.01.85 (46) 23,01,87, Бюл, Ф 3 (72) В. В. Титов (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 887929, кл. G 01 В 21/00, С 01 В 11/14, 1979..

Авторское свидетельство СССР 395884, кл. С 08 С 9/06, 1970. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ PACTPOBb!A

ДАТЧИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для преобразования линейных и угловых перемещений в изменяющийся электрический сигнал. Целью изобретения яв„.SU,» 1285319 ляется повышение точности измерений за счет формирования сигналов, снимаемых с фотоприемников, близких по форме к синусоидальному. Световой по-. ток, формируемый осветителями, проходит измерительный и индикаторный растры, нанесенные на подвижный и неподвижный элементы, и преобразуется фотоприемниками в электрические сигналы, 3а счет выполнения прозрачных штрихов индикаторного растра в виде равнобочных трапеций, у которых ширина плавно изменяется от 1/2 до

1/6 периода растра, фотоприемниками формируются электрические сигналы с минимальными нелинейными искажениями. 4 ил.

1 12853

Изобретение относится к измеритеФ льной технике и может быть использовано при конструировании высокоточных датчиков линейных и угловых перемещений, 5

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет фор— мирования сигнала, снимаемого с фотоприемника, близкого по форме к синусоидальному.

На фиг,1 представлена функциональная схема датчика; на фиг.2 — форма штрихов индикаторного и измерительного растров; на фиг.За и б — расположение штрихов индикаторного и измерительного растров; на фиг.4 — зависимость коэффициента нелинейных искажений сигнала, снимаемого с фотбприемников, от формы штриха индикаторного растра, Датчик (фиг. 1) содержит оптически связанные осветители 1 и 2, подвижный 3 и неподвижный 4 элементы с нанесенными измерительным 5 и индикаторными 6 растрами, четырехплощадочные фотоприемники 7 и 8.

Индикаторный растр (фиг.2) выполнен в виде прозрачных штрихов, ширина которых плавно изменяется от 1/2 ао 1/6 периода растра и представляет

30 собой равнобочные трапеции.

Индикаторный растр (фиг.3а) нанесен на неподвижный элемент 4 в виде четырех групп штрихов, каждая из которых смещена друг Относительно дру- 35 га на четверть периода растра.

Датчик работает следующим образом.

Световой поток, формируемый осветителями 1 и 2, проходит через ог1тически связанные измерительный 5 и индикаторный 6 растры, нанесенные на подвижный 3 и неподвижный 4 элементы.

При перемещении подвижного элемента 3 относительно неподвижного элемента.4 на выходе четырехплощадочных фотоприемников 7 и 8 формируются

19 электрические сигналы, сдвинутые друг о относительно друга на 90

Установка двух четырехпосадочных фотоприемников 7 и 8, устанбвленных диаметрально противоположно друг относительно друга, позволяет сформировать сигналы, сумма которых слабо зависит от несоосности установки подвижного 3 и неподвижного 4 элементов.

Выполнение индикаторного растра в виде прозрачных штрихов, ширина которых плавно изменяется от 1/2 до

1/6 периода растра, представляющих собой равнобочные трапеции, позволяет минимизировать коэффициент нелинейных искажений до величины, равной 0,87..

Выполнение индикаторного растра в виде равнобочных трапеций с заданными геометрическими параметрами позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения коэффициента нелинейных искажений электрических сигналов, снимаемых с датчика.

Ф о.р м у л а и з о б р е т е н и я

Фотоэлектрический растровый датчик, содержащий оптически связанные осветитель, подвижный и неподвижный элементы с нанесенными измерительным и индикаторными растрами, выполненными в виде прозрачных и непрозрачных штрихов, ширина прозрачных штрихов одного из растров равна половине периода растра, фотоприемники, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет формирования сигнала, снимаемого с фотоприемника, близкого по форме к синусоидальному, ширина прозрачных штрихов другого растра в направлении, перпендикулярном направлению перемещения измерительного растра, плавно изменяется от 1/2 до 1/6 периода растра.

1285319

1 285319

С ос тави тель Т, Аис ин

Техред И.Ходаиич

Корректор Т. Колб

Редактор В.Иванова

Заказ 7635/43 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 нно-полиграфическое предприятие, r,ужгород, ул. Проектная, 4

Производственно- о