Растровый фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет повышения точности нанесения индикаторных решеток . Поток излучения, формируемый источником света 1, модулируется по интенсивности измерительной решеткой 3 и индикаторными решетками 5.15.4, нанесенными на подвижный и неподвижный элементы 2, 4. За счет поперечного сдвига или радиального смещения индикаторных решеток 5.1,...,5.4 относительно измерительной решетки 3 на выходе фотоприемников 6.16.4 формируются сигналы, сдвинутые относительно друг друга на 180°. Сигналы , формируемые на выходе дифференциальных усилителей 7.1, 7.2 сдвинуты относительно друг друга на 90°. 4 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 01 В 21/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672579/28 (22) 04.04.89 (46) 15.09.91. Бюл. N. 34 (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (72) Л.И.Герберене, Б.А.Кравченко, В.Ю.Каваляускас и Б.И.Минцерис (53) 531.717 (088.8) (56) Проспект фирмы HEIDENHAIN, ФРГ

NС-Langeume, 1986. (54) РАСТРОВЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретен:(я — повышение точности измерений за счет повышения точности нанесения индикаторных решеток. Поток излучения, формируемый источником света 1, модул ируется по интенсивности измерительной решеткой 3 и индикаторными решетками 5.1,...,5.4, нанесенными на подвижный и неподвижный элементы 2, 4. За счет поперечного сдвига или радиального смещения индикаторных решеток 5.1,...,5.4 относительно измерительной решетки 3 на выходе фотоприемников

6,1,;...6.4 формируются сигналы, сдвинутые относительно друг друга на 180 . Сигналы, формируемые на выходе дифференциальных усилителей 7. I; 7.2 сдвинуты относительно друг друга нэ 90 . 4 ил.

1677526

20

35

45,, „ Йг-Ri щ 0,5Т

4 NI

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

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет повышения точности нанесения индикаторных решеток.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3-взаимное расположение и смещение индикаторных решеток относительно измерительной решетки; на фиг.4 — подключение фотоприемников, Устройство содержит оптически связанные источник 1 света, неподвижный элемент 2 с радиально нанесенной измерительной решеткой 3, неподвижный элемент 4, с четырьмя радиально нанесенными индикаторными решетками 5.1, 5,4, причем индикаторные решетки 5,1 и 5.4 сдвинуты относительно индикаторных решеток 5.2 и 5.3 на четверть периода решетки, четыре фотоприемника 6,1,...,6.4, дифференциальные усилители 7.1 и 7.2, входы дифференциального усилителя 7.1 подключены к фотоприемникам 5.1 и 5.4, входы дифференциального усилителя 7,2 — к фотоприемникам 6.2 и 6.3.

Устройство работает следующим образом, 30

Поток излучения, формируемый источником 1 света, проходит измерительную решетку 3, нанесенную на подвижный элемент 2, индикаторные решетки 5.1,...,5.4, нанесенные на неподвижный элемент 4 и подает на фотоприемники 6.1,...,6.4. Сигналы с фотоприемников 6.1, 6,4 и 6;2, 6,3 поступают на входы дифференциальных усилителей 7.1 и 7.2. Постоянные составляющие сигналов, снимаемых с фотоприемников 6.1, 6.4 и 6.2, 6.3 вычитаются в дифференциальных усилителях 7.1 и 7,2.

При повороте подвижного элемента 2 относительно неподвижного элемента 4 за счет поперечного или продольного смещения неподвижного элемента 4 относительно центра делительной окгужности, по которой нанесена измерительная решетка 3, формируются перемен.,ающиеся муаровые полосы, пространственные фазы которых относительно фотоприемников 6.1, 6.4 и 6,2, 6.3 смещены на половину периода полосы.

При этом переменные составляющие сигналов, снимаемых с фотоприемников 6.1, 6.4 и

6.2„6,3, сдвинуты друг относительно друга на 1800.

Импульсы, количество которых пропорционально угловому перемещению подвижного элемента 2, сдвинутые друг относительно друга на 90, поступают с выходов дифференциальных усилителей 7,1 и

7.2 на выход преобразователя.

Использование преобразователя позволяет повысить точность измерения за счет повышения точности нанесения индикаторных решеток.

Формула изобретения

Растровый фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений, содержащий оптически связанные источник света, подвижный элемент с радиально нанесенной измерительной решеткой, неподвижный элемент с четырьмя радиально нанесенными индикаторными решетками, первая и вторая индикаторные решетки нанесены на первом радиусе и взаимно смещены по пространственной фазе на четверть периода решетки, третья и четвертая индикаторные решетки нанесены на втором радиусе и так же смещены по пространственн lA фазе, четыре фотоприемника, два дифференциальных усилителя, входы первого дифференциального усилителя подключены к первому и четвертому фотоприемникам, входы второго дифференциального усилителя — к второму и третьему фотоприемникам, отличающийся тем что, с целью roâûøåíèÿ точности измерений за счет повышения точности нанесения индикаторных решеток, третья и четвертая индикаторные решетки нанесены с пространственными фазами, равными пространственным. фазам нанесения второй и первой индикаторных решеток, центр делительной окружности, по которой нанесены индикаторные решетки, смещен по касательной или радиусу относительно центра делительной окружности, по которой нанесена измерительная решетка на величины

hS или ЛВ определяемые выражениями; где R1, Rz — радиусы, на которые нанесены индикаторные решетки;

Т вЂ” период измерительной и индикаторных решеток;

N — число штрихов измерительной решетки;

1 — расстояние между центрами первой и второй индикаторных решеток, 1677526

7.2

Фиг 4

Составитель Т.Айсин

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 0.1(ниле

Заказ 3106 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыл ил .1 при ГКНТ СССР

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

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