Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматическому измерению перемещений размеров деталей с помощью систем формирования интерференционных и муаровых растровых полос. Целью изобретения является повьшение разрешающей способности преобразователя. Для этого в фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий фотодатчик 1, дифференциальные усилители 2,3, сумматоры 4,5, умножители 6,7, триггеры 11-14, преобразователь 15 кода, введены умножители 8,9 и сумматор 1 О. Поставленная цель достигается тем, что с помощью умножителей 8,9 и сумматора 10 обеспечивается формирование дополнительных выходных импульсов на единицу входного перемещения при одинаковой с известной конструкции остальных блоков преобразователя. 2 ил. (Л 00

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1бд 4 Н 03 M l/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4041737/24-24 (22) 02.01.86 (46) О?.07.87.Бюл. ¹ 25 (72) Б.А.Овсов (53) 681.325 (088.8) (+)

CLl (-) Фиг.1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (56) Патент Великобритании № 1087165, кл. G 4 Н, опублик. 1965.

Авторское свидетельство СССР № 684583, кл. Н 03 M 1/64, 1977..(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к автоматическому измерению перемещений,размеров деталей с помощью систем формирования интерференционных и муаровых

„„SU„„1322478 А1 растровых полос. Целью изобретения является повьппение разрешающей способности преобразователя. Для этого в фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий фотодатчик I дифференциальные усилители 2,3, сумматоры 4,5, умножители

6,7, триггеры Il — 14, преобразователь

l5 кода, введены умножители 8,9 и сумматор 10. Поставленная цель достигается тем, что с помощью умножителей 8,9 и сумматора 10 обеспечивается формирование дополнительных выходных импульсов на единицу входного перемещения при одинаковой с известной конструкции остальных блоков преобразователя. 2 ил.

2478

С. cos

1 132

Изобретение относится к автоматическому измерению перемещений, раэмерон деталей с помощью систем формирования интерференционных или муаровых растровых полос.

Цель изобретения — повьш!ение разрешающей способности ггреобразонателя.

На фиг.1 показана схема фотоэлект-. рического преобразонателя перемеще ния в код; на фиг.2 — временные диаграммы работы преобразователя.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения н код содержит фотодатчик 1, дифференциальные усилители 2 и 3, сумматоры 4 и 5, умножители 6

9, сумматор 10, триггеры 11 — 14, преобразователь 15 кода.

Преобразователь работает следующим образом.

При измерении перемещений на выходе фотодатчика 1 формируются четыре сипусоицальных сигнала, сдвинутых один относительно другого на

90 эл.гоад., которые попарно противофаэно подаются на входы дифференциальных усилителей 2 и 3, на выходах формируются соответственно два сигнала Ut v U, сдвинутых один относительно другого на 90 эл.град. (Аиг,2 а,б).

1/, = А sin9; U,,=- А сов9

Подав аемые на в ходы с умма то ра 4 сигналы 11! и U складываются и ,вычитаются,в результате чего на его выходах получаются сигналы

U = В sin(9 + ---) и

3 4!!

U =  cos(8+ — — ) 4 4

Кроме того, сигналы U è U перемножаются в умножителе 6, а сигна1 лы U> и U4 — н умножителе 7. В результате на выходе умножителей

6 и 7 соответстненно получаются сигналы (фиг.2 в,г) sin 8 ° cos9 = С sin ZH

U = 2С sin(8 + —.) ° cos(e + — ) =

6 4 4

Сигналы П и U подаются на входы сумматора 5 и умножителя 8. В сумматоре 5 эти сигналы складываются и вычитаются (как это происходит с сигналами 1J, и U„в сумматоре 4) и на его нь!ходах получаются сигна>!

:», U = U « п(28+ — — ) и 11

7 4 8

D cos(28 + — --) (фиг.2 д.е) .

Далее сигналы 1J, и Ut1 подаются на входы умножителя 9, В умножителях 8

I I и 9 сигналы 1J, 1! и 11, U соответственно попарно перемножаются и на их выходы и.даются сигналы (Аиг2 жз): U = Е sin 49 на выходе умножгтеля 8 и Utp = Е cos 49 на выходе умножителя 9.

Сигналы 11з, U,o ïoïàäàtoò на вход сумматора .О, где их складывают и вычитают. В результате на выходах сумматора 10 получают сигналы U,!

g sin(48 + -у-) и U = g соя (48 + !!

+ ---) (фиг . 2 и.к . Далее дна сигна4 ла 1! и U, с выходов умножителей ! о

8 и 9 и два сигнала U, è U2 с выхода сумматора 10 подаются соответственно на входы триггеров 11 †)4.

Последние Аормируют четыре пары прямоугольных протино<Ьазных сигналов (фиг.2 л,м,н,о,п,р,с,т), сдвинутых один относительно другого на 45 эл ° град., что соответствует пространст1 венной фазе в -- шага интерферен32 ционных или муаровьгх полос. Эти сигналы поступают на вход преобразова— теля 15 кода, в котором формируется последовательность из 32 счетных импульсов фиг." у1 при перемещении ,10 на один шаг интерференпионных или муаровых полос.

Между установленными дополнительно двумя умножителями 8-9 с сумматором 10 и триггерами 11 — 14 можно под,15 ключать неограниченное число цепей, каждая из которых состоит из двух умножителей и одного сумматора, соединяя входы умножителей такой цепи с ныходами двух умножителей и сумматоРа предыдущеи аналогичной цепи.

Вьгходы умножителей и сумматора послед— ней цепи подключают соответственно к входам триггеров 11-14.

Подключение каждой такой цепи позволяет дробить шаг муаровых или интерференционных полос еще н дна раза, обеспечивая еще большую разрешающую способность устройства. При исполь1322478 а Vf с U2

/ р г ую

V7 е цд ж Vg

V/Ð

Vff

V/2 а

М 0 и Б

l7 с

С

m а! у СИ

BHHHIIH Заказ 2878/55 Тираж 901 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. aropop, ул. Проектная, 4 зовании данного фотоэлектрического преобразователя совместно с муаровыми растровыми решетками с шагом

lP мкм получена разрешающая способность при измерении перемещений

= 0,312 мкм.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код, содержащий фотодатчик, выходы которого соединены с входами дифференциальных усилителей, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого умножителя и первого сумматора, выходы которого соединены с первым и вторыми входами второго умножителя, выходы первого и второго умножителей соединены с входами второго сумматора, четыре триггера, выходы которых соединены с входами преобразователя кода, выходы которого являются выходами фотоэлектрического преобразователя перемещения в код, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, в него введены третий сумматор, третий и четвертый умножители, выходы перного и второго умножителей соединены

10 соответственно с первым и нторым входами третьего умножителя, выходы второго сумматора соединены с первым и вторым входами четвертого умножителя, выходы третьего и четвертого умножителей соединены с входами соответственно первого и второго триггеров и первым и вторым входами третьего сумматора, ныходы которого соединены с входами третьего и чет20 вертого триггеров.