Фотоэлектрический преобразователь перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет установки начала отсчета в произвольном начальном положении объекта. Перемещение интерференционных или муаровых полос, формируемых блоком 1 формирования интерференционных или муаровых полос, вызываемое перемещением объекта, преобразуется пятью фoтoпpиeмникa ш 5 в сигналы, преобразуемые формирователями 6 в прямые и инверсные сигналы. с (О ЩяА ГО со 00 сд Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1298543 (51)4 С 01 В 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н A BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3977838/24-28 (22) 19.11.85 (46) 23.03,87. Бюл. 9 11 (71) Центральный научно †исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики при Ленинградском политехническом институте им. М.И.Калинина (72) Л.Э.Лепинь (53) 531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 670802, кл. G 01 В 11/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

И 781558, кл. G 01 В 11/00, G 01 В 21/00, 1976. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет установки начала отсчета в произвольном начальном положении объекта. Перемещение интерференционных или муаровых полос, формируемых блоком 1 формирования интерференционных или муаровых полос, вызываемое перемещением объекта, преобразуется пятью фотоприемниками 5 в сигналы, преобразуемые формирователями 6 в прямые и инверсные сигналы, 1298543 поступающие на кольцевой сдвигатель кода 7, осуществляющий вручную сдвиг выходной кодовой комбинации, относительно входной комбинации при началь" ном положении объекта, Блок 10 определения направления перемещения формирует счетные импульсы, поступающие на ревероивный счетчик 11, Индикатор

12 грубого перемещения, подключенный к реверсивному счетчику ll индуци1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений различных объектов.

Цель изобретения - расширение функ5 циональных возможностей.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2— функциональная схема кольцевого сдвигателя кода; иа фиг.3 — функциональ- fQ ные схемы блока определения направления перемещения и дешифратора кода,,Джонсона в двончно-десятичный код; на

-фиг,4 " временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах фотоприемников.f5

Устройство содержит оптически связанные блок 1 формирования интерференционных или муаровых полос, состоя. щий иэ ляти светодиодов 2, подвижного и неподвижного элементов 3 и 4 с на- 20 несенными растровыми решетками, пять фотоприемников 5, ять формирователей

6, входы которых подключены соответст. венно к пяти фотоприемникам 5, кольцевой сдвигатель 7 кода, состоящий из десятипозиционного переключателя

8» десять входов которого подключены соответственно к прямым и инверсным выходам формирователей 6 блока 9 инверторов, входы которого подключены ЗО соответственно к пяти выходам десятипозиционного переключателя 8, блок

10 определения направления перемещения,. входы которого подключены соответственно к пяти выходам десятипо- З5 эициониого переключателя 8 и пяти выходам блока 9 инверторов, реверсивный счетчик !1, входы которого подключены к выходам блока 10 определерует грубое перемещение объекта. Кодовая комбинация, формируемая на выходе кольцевого сдвигателя 7 кода, преобразуется дешифратором 13 кода

Джонсона н двоично-десятичный код, значение которого индуцируется индикатором 14 точного перемещения с разрешающей способностью, равной одной десятой ширины интерференционной или муаровой полосы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

2 ния направления перемещения, индикатор 12 грубого перемещения, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика ll дешифратор 13 кода

Джонсона в двоично-десятичный код, индикатор 14 точного перемещения, входы которого подключены к выходам дешифратора 13 кода Джонсона в двоично-десятичный код;

Преобразователь работает следующим обфйзом.

При повороте подвижного элемента

3, с нанесенной растровой решеткой, входящего в блок l формирования интерференционных или муаровых полос, относительно неподвижного элемента 4, с нанесенной растровой решеткой, происходит модуляция световых потоков, формируемых пятью светодиодами 2, На выходе пяти фотоприемников 5 формнруются сигналы, сдвинутые друг относительно друга на одну пятую периода (фиг.4). Сдвиг сигналов происходит за счет пространственного смещения фотоприемников 5 на одну пятую периода растровых решеток, нанесенных на подвижный и неподвижный элементы 3 и 4.

Сигналы, снимаемые с фотоприемников 5, поступают на входы формирователей б, формирующих прямые и инверс" ные прямоугольные сигналы, поступающие на десять входов десятипозиционного переключателя 8 (фиг.2), входящего в кольцевой сдвигатель 7 кода.

На пяти выходах десятипозиционного переключателя 8 формируются пять сигналов, преобразуемых в инверсные сигналы блоком 9 инверторов.

3 12985

Сигналы, формируемые на пяти выходах десятипозиционного переключателя 8, и инверсные сигналы, формируемые на пяти выходах блока 9 инверторов, поступают на входы блока 10 определения направления перемещения (фиг.3), на выходах которого формируются счетные импульсы, поступающие на входы реверсивного счетчика 11.

При перемещении подвижного элемен-f0 та 3 на угол, соответствующий одному периоду нанесенной на него растровой решетки, на выходе реверсивного счетчика ll изменяется код на единицу, который индицируется индикатором 15

l2 грубого перемещения.

Параллельный код Джонсона, формируемый на пяти выходах десятипозиционного переключателя 8 и пяти выходах блока 9 инверторов, поступает на 20 дешифратор 13 кода Джонсона в двоично-десятичный код (фиг.3).

При перемещении подвижного элемента 3 на угол, соответствующий одной десятой периода нанесенной на него растровой решетки, на выходе де-, шифратора 13 кода Джонсона в двоичнодесятичный код, изменяется код на единицу, который индицируется индикатором 14 точного перемещения. 30

При установке подвижного элемента

2 с нанесенной растровой решеткой в произвольное начальное положение требуемое показание индикатора 14 точного перемещения устанавливается вруч- 35 ную путем переключения десятипозиционного переключателя 8.

Использование устройства позволяет установить необходимые начальные показания индикаторов грубого и точ- 40 ного перемещения при произвольном начальном положении объекта.

Формула изобрете.;ия

1. Фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий оптичес- 45

43 4 ки связанные блок формирования интерференционных или муаровых полос, связанный с объектом, фотоприемники, формирователи с прямыми и инверсными выходами, входы которых подключены к фотоприемникам, блок определения направления перемещения, реверсивный счетчик, входы которого подключены к выходам блока определения направления перемещения, индикатор грубого перемещения, входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика,. индикатор точного перемещения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це- . лью расширения функциональных возможностей эа счет установки начала. отсчета в произвольном начальном положении объекта, оно снабжено кольцевым сдвигателем кода, входы которого подключены к прямым и инверсным выходам формирователей, дешифратором кода Джонсона в двоична десятичный код, входы которого подключены к выходам кольцевого сдвигателя кодов, индикатор точного перемещения, входы которого подключены к выходам дешифратора кода Джонсона в двоично десятичный код, фотоприемники, число которых равно пяти„ равномерно смещены друг относительно друга на расстояние, равное одной пятой периода интерференционных или муаровых полос, входы блока определения направления перемещения подключены соответственно к выходам кольцевого сдвигателя кодов.

2. Преобразователь по п.l о т— л и ч а ю шийся тем, что кольцевой сдвигатель кода выполнен в виде десятипозиционного переключателя с десятью входами и пятью выходами, блока инверторов, входы которого подключены соответственно к пяти выходам переключателя.

1298543

Фиг.2

1298543

Х, >g ХдЛ ХуХ(Х Лд М Хз

eve.3

О 1 2 Л 4 Ю б 7 8 9 10

Составитель Т,Айсин

Техред М. Ходанич

Корректор И,Эрдейи

Редактор С.Патрушева

Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 876/41

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4