Фотоэлектрический датчик угла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42m, 14о

74Ь, 8р4

Заявлено 01.XI.1963 (№863916/26-24) с присоединением заявки № 877636/26-24

Приоритет 22.1.1964 r.

Опубликовано 07Х11.1965. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 17Л 111.1965

МПК G 06d

G 08с

УДК 681.142.654.94 (088.8) Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР

Авторы изооретения

p - -- =. = „

В. Ю, Мещерский, И. А. Нечаев, Б. Я. Брусиловский и В, П. Рудаков lee в

":;".г(Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛА

Подписная группа № 174

Известны фотоэлектрические датчики угла с грубым и точным отсчетами и модулятором с развертывающей щелью, выполненный в виде спирали Архимеда.

Описываемый датчик, с целью повышения точности устройства, содержит дорожку калибровочных штрихов, нанесенную на модулирующем диске, оптическую систему, осуществляющую поворот изображения штрихов лимба на 0 в той же плоскости и два фотоэлемента, выходы которых связаны через коммутирующее устройство, амплитудный дискриминатор и ключ со входом счетчика импульсов.

С целью упрощения съема информации, третий фотоэлемент связан через усилитель и ключ со счетчиком импульсов, а на лимбе размещена дополнительная дорожка, выполненная в виде спирали Архимеда.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый датчик; на фиг. 2 — то же,в плане.

Датчик содержит стеклянный лимб 1 с нанвсенными на нем через 1 прозрачными штрихами 2 и прозрачной линией в виде одного шага спирали Архимеда 8. Лампочка 4 освещает определенную зону лимба с участком спирали. Изображение спирали Архимеда при помощи призмы 5 и линзы б передается через прямоугольную диафрагму 7 в плоскость модулятора 8. Кроме того, лампочка 2 подсвечивает через призму 9 другой край лимба со штрихами, а система линз 10 и 11 с помощью призм 12 и 18 строит изображение (через прямоугольную диафрагму 14) в плоскости модулятора таким образом, что изображение штрихов располагается параллельно касательной модулятора, проведенной перпендикулярно радиусу, проходящему через центры штрихов. Длина диафрагмы 7 равна шагу спирали Архимеда на лимбе, длина диафрагмы 14 — расстоянию между штрихами лимба. В соответствии с зависимостью, = а ср (где y — угол поворота лимба, о— величина смещения по радиусу точки на спирали). В зависимости от угла поворота изображение какого-либо штриха лимба занимает определенное положение и попадает в диафрагму. Таким образом, для определения угла поворота лимба необходимо оценить ли20 нейные смещения относительно краев диафрагм участка спирали (грубый отсчет) и штриха лимба (точный отсчет), для чего на модулирующем диске наносится развертывающая щель 15 также в виде одного шага спи25 рали Архимеда, однако состоящая из чередующихся светлых и темных участков, равных по величине. При вращении модулятора от мотора 1б спираль модулятора «прочитывает» одновременно оба поля 17 и 18 диафрагм, а в

ЗО момент совпадения с отсчетным индексом

173038 внутри каждой диафрагмы производится оценка смещения относительно краев диафрагмы, что фиксируется соответствующими фотоэлементами грубого 19 и точного 20 каналов. На диафрагме 14 расположены поле

17 точного и поле 18 грубого каналов. Градация яркости, создаваемая при прохождении прозрачного участка развертывающей щели по полю 18 и совпадение его изображения с изображением штриха лимба различны. В связи с этим за один. полный цикл считывания (1 оборот модулятора) на фотоэлементе

20 точного канала возникает один большой управляющий импульс от штриха лимба и п малых импульсов. Амплитудный дискриминатор 21 различает и разделяет их по цепям управления. При приходе управляющего импульса ключ 22 закрывается и счетчик импульсов 28 фиксирует величину разворота лимба в диапазоне 1 . Грубое значение угла фиксируется ключом 24 на счетчике 25. Для исключения эксцентриситета предусмотрен однотипйый и симметрично расположенный второй точный канал (фотоэлемент 2б). Коммутирующее устройство 27 осуществляет непрерывно переключение каналов.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрический датчик угла с грубым и точным отсчетами и модулятором с развертывающей щелью, выполненной в виде спирали Архимеда, отличающийся тем, что, с

)О целью повышения точности устройства, он содер>кит дорожку калибровочных штрихов, нанесенную на модулирующем диске, оптическую .систему, осуществляющую поворот изображения штрихов лимба на 90 в той же плоскости и два фотоэлемента, выходы которых связаны через коммутирующее устройство, амплитудный дискриминатор и ключ со входом счетчика импульсов.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения съема информации, третий фотоэлемент связан через усилитель и ключ со счетчиком импульсов, а лимб содер>кит дополнительную дорожку в виде спирали Архимеда.

173038

Фаг. 1

Редактор Г. М. Печоров

Заказ 2072)6 Тираж 975 Формат бум. 60 90 /з Объем 0,21 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, д, 2 сае поска на лимбе

Ф г 2

Составитель Г. Г. Шаповал

Техред Ю. В. Баранов Корректор Ф. П. Киреева