Фотоэлектрический преобразователь углового перемещения

 

СОК)3 СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 В 21/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748394/28 (22) 13,10.89 . (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Московский завод электромеханиче- ской аппаратуры (72) Н.А. Киселев и Э.Г. Тахунц (56) Авторское свидетельство СССР

N 1298543, кл. G 01 В 21/00, 1985.

Фотоэлектрические преобразователи информации./Под. ред. Л.Н.Преснухина.

M.: Машиностроени», 1974, с. 302, рис. 151. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗО ВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ . (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является

Изобретение относится к измерительной технике. и может быть использовано в прецизионных измерениях угловых перемещений для построения преобразователей с числовым программным управлением.

Известен фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий блок формирования интерференционных и муаровых полос, состоящий из светодиодов двух сопряженных растровых дисков и фотоприемников, блок определения направления перемещения, блок начала отсчета и индикатор точного перемещения.

Недостатком преобразователя является чувствительность к биениям объекта при из.мерении.

Наиболее близким к изобретению является фотоэлектрический преобразователь углового перемещения, содержащий оптически связанные источник света, оптическую систему, диск с HBHgceHHbIM на него

„„Я „„ 1778524 А 1 повышение точности за счет уменьшения влияния торцевого биения диска. Цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем диск и блок, вводится цилиндрическая конденсорная линза, зеркало в виде усеченного конуса и плата с расположенными на ней фотопреябразователями в виде нескольких фотоприемников в каждом. шаг расположения фотоприемников равен периоду растровой. решетки. Фотоприемники образуют с измерительной решеткой обтюрационное сопряжение, выходы фотоприемника каждого фотопреобразователя соединены параллельно. 1 ил, измерительной растровой решеткой, фотопреобразователи и измерительный блок.

Недостатком устройства является невысокая точность при влиянии торцевого биения диска.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом преобразователе углового перемещения, содержащем оптически связанные источник света. оптиче. скую систему. диск, с нанесением на него измерительной растровой решеткой, фотопреобразователи. измерительный блок, подключенный к фотопреобразователям. каждый из фотопреобразователей выполнен в виде нескольких фотоприемников, шаг расположения которых равен периоду измерительной растровой решетки, фотоприемники образуют с измерительной ре шеткой обтюрационное сопряжение, выходы

1778524 фотоприемников каждого фотопреобразователя соединены параллельно. Оптическая система выполнена в виде цилиндрической линзы. ось которой перпендикулярна оси вращения диска и зеркала, поверхность которого выполнена в виде части поверхности усеченного конуса, ось которого совпадает с осью вращения диска.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Фотоэлектрический преобразователь содержит источник 1 излучения, цилиндрическую конденсорную линзу 2, зеркало 3, измерительный диск 4 с нанесенной растровой решеткой 5, плату 6 с расположенными на ней матрицами, фотоприемниками 7-10 и измерительный блок 11..

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток оси источника 1 проходит через цилиндрическую конденсорную линзу 2, отражает оси зеркала 3 (в виде усеченного конуса) и, пройдя через диск 4 с растровой решеткой 5, попадает на матрицы фотоприемников 7 — 10, растровая решетка 5 диска образует с фотоприемниками обтюрационное сопряжение, модулирующее сигналы sin, cos, sin, cos, снимаемые с матриц фотоприемников 7-10 соответственно, все фотоприемники в фотопреобразователях соединены параллельно, э дающие сигналы sin (cos) и sin (cos) соединены встречно.

Таким образом, с двух выходов плоты 6 снимаются два усредненных по периоду диска, сдвинутых на 1/4 периода сигнала sin u

cos, которые поступают в блок 11, обеспечивающий увеличение дискретности показаний преобразователя. Расположенные по

5 периметру платы 6 матрицы фотоприемников 7-10 позволяют получить стабильные по амплитуде сигналы при наличии торцевого биения диска 4.

10 Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь углового перемещения, содержащий оптически связанные источник света, оптическую систему, диск с нанесенной на него

15 измерительной растровой решеткой, фотопреобразователи, измерительный блок, входы которого подключены к выходам фотопреобразователей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния торцевого биения диска, каждый из фотопреобразователей выполнен в виде нескольких фотоприемников, шаг расположения которых равен периоду измерительной растро25 вой решетки, фотоприемники образуют с измерительной решеткой обтюрационное сопряжение, выходы фотоприемников каждого фотопреобразователя соединены параллельно, оптическая система выполнена в

30 виде цилиндрической линзы, ось которой перпендикулярна оси вращения диска и зеркала, поверхность которого выполнена в виде части поверхности усеченного конуса, ось которого совпадает с осью вращения

35 диска.

1778524

Составитель T.Àéñèí

Техред М.Моргентал Корректор ®.Густи

Редактор А.Бер

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

Заказ 4182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4f5