Фотоэлектрический датчик угловых перемещений

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектрическим устройствам для представления аналоговых величин в цифровой форме. Цель изобретения - повышение надежности измерения угловых перемещений и упрощение конструкции. В корпусе 1 установлены и механически связаны с ним вал 2 с фланцем 3 и осветитель 4, включающий в себя источник 5 света и оптическую систему 6, при этом осветитель расположен так, что его оптическая ось перпендикулярна цилиндрической поверхности фланца, в плоскости сечения которого по диаметру уложены световоды 7. Торцы световодов расположены на поверхности фланца, по образующей цилиндра фланца на некотором расстоянии от его поверхности расположены световоды 8, входными концами 9 плотно уложенные друг к другу в пределах угла, образованного между центрами торцов двух соседних модулирующих световодов. Световоды 8 объединены четными и нечетными торцами 10 и оптически связаны с фотоприемниками 11 и 12. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 01 В 1)/26

ЕЕМЛ

Г П,1 11,1

E Б. rtG i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИзобРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4276011/25-28 (22). 15.05.87 (46) 30.06.89. Бюл. В 24 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Н.И.Гиниятуллин, 3,М.Хасанов, P.Ë.Ñàôèóëëèí и С.В.Шевченко (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1146551, кл. С 01 В 11/26, 1985. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектрическим устройствам для представления аналоговых величин в цифровой форме.

Цель изобретения — повьппение надежности измерения угловых перемещений и упрощение конструкции. В корпусе установлены и механически связаны с ним вал 2 с фланцем 3 и осветитель 4, включающий в себя источник 5 света и оптическую систему.6, при этом осветитель расположен так, что его оптическая ось перпендикулярна цилиндрической поверхности фланца, в плоскости сечения которого по диаметру уложены световоды 7. Торцы световодов расположены на поверхности фланца, по образующей цилиндра фланца на некотором расстоянии от его поверхности расположены световоды 8, входными концами 9 плотно уложенные друг к другу в пределах угла, образованного между центрами торцов двух соседних модулирующих световодов.

Световоды 8 объединены четными и нечетными торцами 10 и оптически связаны с фотоприемниками 11 и 12. 2ил.

1490469

Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектрическим устройствам для представления аналоI говых величин в цифровой форме.

Цель изобретения — повышение надежности измерения угловых перемещений и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема фотоэлектрического датчика угловых перемещений; на фиг. 2— разрез фланца в плоскости укладки модулирующих световодов, Фотоэлектрический датчик угловых перемещений содержит корпус 1, размещенные в корпусе 1 и предназначенные для скрепления с объектом (не показан) вал 2, установленный на нем фланец 3 с цилиндрической поверхностью, оптически связанные осветитель 4, включающий в себя источник 5 света и оптическую систему 6, световоды 7, уложенные по диаметру сечения фланца 3 так, что их оптические входы и выходы расположены на цилиндрической поверхности фланца 3, световоды 8, входные торцы 9 которых расположены по дуге окружности поверхности фланца 3 на заданном расстоянии от нее, выходные торцы 10 объединены в четные и нечетные два фотоприемника 11 и 12, причем выходы 10 четных световодов оптически связаны с одним из фотоприемников, а выхода нечетных — с другим.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 5 света превращается в параллельный пучок света и проецируется оптической системой 6 перпендикулярно к нормам цилиндрической .поверхности фланца 3 и вдоль плоскости укладки световодов 7 с небольшим перекрытием. При врацении вала 1 вращается фланец 3 с уложенными в нем световодами. В результате световой поток на входных торцах 9 световодов 8 периодически сканирует с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения контролируемого объекта (не показан). В результате сканирования по входным торцам световодов 7 на их выходах формируются световые импульсы, частота повторения которых пропорциональна скорости вращения и шагу, с которым они расположены.

Световые импульсы подаются на оптические входы фотоприемников 10 и 12, которые обеспечивают преобразование их в электрический сигнал и формирование из него коротких импульсных сигналов для дальнейшей их обработки в цифровых устройствах, С целью обеспечения кодирования углового положения вала выходные торцы световодов 8 разделены на четные и нечетные, объединены и оптически связаны с фотоприемниками ll и 12. Вследствие этого при вращении фланца 3 сигнал последовательно появляется то в одном, то в другом фотоприемнике.

Подсчитывая общее число импульсов с обоих фотоприемников, определяют угол поворота вала, а следовательно, и объекта, скрепленного с ним.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержаций корпус, размещенные в корпусе и предназначенные для скрепления с объектом вал, установленный на нем фланец с цилиндрической поверхностью, оптически связанные осветитель, световоды

1 и фотоприемный блок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности измерения угловых перемещений и упрощения конструкции, осветитель установлен по нормали к цилиндрической поверхности фланца, световоды уложены по диаметру сечения фланца так, что их оптические входы и выходы расположены на цилиндрической поверхности, фотоприемный блок выполнен в виде двух фотоприемников, набора световодов, входные торцы которых расположены по дуге окружности поверхности фланца на заданном расстоянии от нее, выходы четных световодов оптически связаны с одним из фотоприемников, а выходы нечетных — с другим.

1490469

Составитель О.Мамонтов

Редактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор И. МУска

Заказ 3740/45 Тиразк 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101