Растровый датчик линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов , снимаемых с фотоприемников. Поток излучения, формируемый светодиодом 1, преобразуется в параллельный поток линзой 2. Поток излучения модулируется по амплитуде измерительной 4 и индикаторными 6 решетками, нанесенными наподвижный 3 и неподвижный 5 элементы. При перемещении подвижного элемента 3 на выходах фотоприемников формируются сигналы, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90° Сигналы обрабатываются измерительным блоком 11. Наиболее геометрически искаженные участки теневого изображения измерительной решетки 4 не попадают на фоточувствительныеплощадки фотоприемников. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4489008/28 (22) 30.09.89 (46) 15,09.91, Бюл. № 34 (72) К.И.Куштанин и Ю.О.Хайзников (53) 531.717 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 887929, кл. G 01 В 21/00, 11/14, 1979, (4) РАСТРОВОЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерений за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприемников. Поток,,5LJ,, 1677521 Al излучения, формируемый светодиодом 1, преобразуется в параллельный поток линзой 2, Поток излучения модулируется по амплитуде измерительной 4 и индикаторными

6 решетками, нанесенными на:подвижный 3 и неподвижныи 5 элементы. При перемещении подвижного элемента 3 на выходах фотоприемников формируются сигналы, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90 . Сигналы обрабатываются измерительным блоком 11, Наиболее геометрически искаженные участки теневого изображения измерительной решетки 4 не попадают на фоточувствительныеплощадки фотоприемников, 3 ил.

1677521

Изобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, 5 снимаемых с фотоприемников, На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 — расположение фотоприемников.

Устройство содержит оптически связан- 10 ные светодиод 1, линзу 2, подвижный элемент 3 с нанесенной измерительной решеткой 4, неподвижный элемент 5 с четырьмя окнами, на которые нанесены четыре индикаторные решетки 6, которые 15 смещены друг относительно друга на четверть периода решетки, четыре фотоприемника 7-10 и измерительный блок 11.

Датчик работает следующим образом.

Поток излучения формируется светоди- 20 одом 1, преобразуется в поток, близкий к параллельному, линзой 2. При перемещении подвижного элемента 3 относительно неподвижного элемента 5 происходит модуляция потока излучения. На выходе фо- 25 топриемников 7 — 10 формируются электрические сигналы, сдвинутые друг относительно друга на 90 эа счет взаимного смещения индикаторных решеток 6, нанесенных на неподвлжный элемент 5. Измерительный блок 30

11 подсчитывает число периодов электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников 7 — 10, количество которых связано с величиной перемещения подвижного элемента 3, 35

Поток излучения, формируемый линзой

2, имеет расходимость вследствие конечности размера светящегося элемента светодиода 1, что приводит к смещению теневого изображения растровой решетки 4 относи- 40 тельно индикаторных решеток 6. Наибольшее смещение и искажение теневого изображения происходит в направлении, перпендикулярном направлению штрихов измерительной решетки 4 и в углах иэображения. За счет выполнения фоточувствительных площадок 12 фотоприемников 7-10 в виде прямоугольников со срезанными углами, искаженные тенеаые изображения измерительной решетки 4 не попадают на фоточувствительные площадки 12, что уменьшает неинформационные фазовые сдвиги сигналов, снимаемых с фотоприемников 7, 8, 9, 10.

Использование устройства позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприемников.

Формула изобретения

Растровый датчик линейных перемещений, содержащий оптически связанные светодиод, линзу,.подвижный элемент с нанесенной измерительной решеткой, неподвижный элемент с четырьмя окнами, на которые нанесены четыре индикаторные решетки, которые смещены одна относительно другой на четверть периода решеток, четыре фотоприемника и измерительный блок. отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприемников, первое и второе, третье и четвертое окна образуют две пары, размещенные одна под другой на неподвижном элементе фотоприемники выполнены в виде прямоугольников, большие стороны которых расположены параллельно штрихам индикаторных решеток, первый и второй, третий и четвертый фотоприемники образуют две пары, размещенные одна под другой, фоточувствительные площадки фотоп риемников сопряжены с соответствующими окнами.

16775Г1

Составитель Т.Айсин

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Ципле

Заказ 3106 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН СССР

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

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