Преобразователь угол—код
259 732
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимый от патента Хо
Кл. 42гп>, 3/00
Заявлено 23.l l.1968 (№ 1220102/18-24),ЧПК G 06j
УДК 681.34(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Приоритет 23.11.1967 Хе 617967 Соединенные
Штаты Лмерики
Опубликовано 12.Х11.1969. Бюллетснь М 2 за 970
Дата опубликования описания 23.IV.1970
Лвторы изооретения:
Иностранцы
Карло ДелКарло и Джеймс М. МакМенамин (Соединенные Штаты Лмерики) Иностранная фирма
«Тииг Рисерч Инк» (Соединенные Штаты Лмерики) Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД
Предлагаемое устройство относится к ооласти автоматики и вычислительной техники, а именно к устройствам, преобразующим угол поворота вала в код.
Известны преобразователи угол — код, содержащие источник света, интерферометр, оптически связанный с детектирующим устройством, и устройство для модуляции луча света, соединенное с источником модулирующего напряжения.
Предложенное устройство отличается тем, что модулирующее устройство выполнено в виде двух элементов Покеля, один из которых соединен со входом преобразователя временного интервала в код, другой вход которого подключен через фильтр к детектирующему устройству, а также тем, что для получения заранее определенного сдвига фаз между волновыми составляющими светового потока преобразователь содержит перед элементами Г1океля четвертьволнсвую кварцевую пластинку.
Это позволяет значительно увеличить разретиающую спссобность и уменьшить габариты преобразователя.
Г-1а чертеже схематически изображен описываемый преобразователь угол — код.
Свет от источника 1 собирается в параллельный луч с помощью системы линз 2. Далее луч света проходит через поляпизатор 8, 2 который может состоять из призмы или обычного поляризационного фильтра. Луч света, прошедший через поляризатор 3, проходит затем через четвертьволновую пластину 4, сделанную, напрпмеп, пз кварца, которая создает определенный сдвиг фаз между волновыми компонентами поляризованного света.
После этого луч проходит ряд из двух элементов Покеля Pochels 5 н 6, к зажимам кого10 рых приложены синусоидальные напряжения, сдвинутые по фазе на 90 . Каждый из элементов Покеля состоит обычно пз кристалла дифосфата калия, отполированные грани которого нормальны к кристаллографическим
1S Z-осям. Если напряжение, приложенное к прозрачным электродам 7 и 8, прикладывается и к этим граням, кристалл 9 приобретает свойство двойного лучепреломлснпя и вводит перемененую задержку по фазе пли модуляцию, 20 пропорциональную приложенному напряжению.
Исходящий нз элемента Покеля эллиптически поляризованный свет после прохождения через делитель 10 отражается от зеркального
2S анализирующего устройства, прикрепленного к концу вращающегося вала, после чего, отразившись от левой грани делителя 10, попадает к детектору 11. Спектральные характеристики элементов в системе выбираются такими, что
30 средняя длина волны соответствует рабочей
259732
Предмет изобретения
Составистль Ю. А. Богданов
Редактор Е. В. Семанова Техред T. П. Курилко Корректор Г. Й. Шильман
Заказ 876/13 Тираж 499 Подписное
ЦНИИПИ Коьппета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва К-З5, Раушская наб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 длине волны в луче. Отсугствие фильтров создает более удобньш световой иогок в системе.
Делитель 10 состоит из полупрозрачного зеркала и зеркального анализирующего устройства 12, прикрепленного к вращающемуся валу 18, и включает в сеся зеркальную часзь
14, к поверхности которой прикреплена анализирующая часть 15, которая можст обычно состоять из поляризационногс фильтра илн пленки.
Луч поляризованного света, прошедший через делитель 10, отражается от зеркального анализирующего устройства 12 и, отразившись далее от зеркальной поверхности делителя 111, подается на детектор 11.
Выходной сигнал с дегектора 11 содержит постоянную составля1ощую и переменную составляющую с тако" же частотой, как и частота источника модулирующего напряжения у элемента Покеля, но сдвинутую по фазе на величину удвоенного угла поворота вала И, а также две малых составляющих: одну с задающей частотой, другу1о с утроенной задающей частотой и с амплитудами, зависящими от угла поворота вала. Блокирующая и фильтрующая цепь 16 пропускает только полезный переменный сигнал.
С выхода цепи 1б полезный рабочий сигнал прикладывается к цифровому преобразоьателю 17 временных интервалов в код, куда подается также задающий сигнал, который аналогичен одному из спнусоидальных сигналов, приложенных к элеме1п ам Покеля. Эти два сигнала используются для приведения в действие цифрового преобразователя 17 вре5 менных интервалов, а временной интервал, соответствующий сдвигу фазы, становится линейной функцией величины поворота вала.
Повороту вала на 180" соответствует сдвиг фазы в выходном сигнале на 880 .
1. Преобразоьатель угол — код, содержащий источник света, интерферометр, оптически
15 связанный с детектирующим устройством, и устройство для модуляции луча света, соединенное с источником модулнрующего напряжения, отлича ощийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и увеличения разрешающей
20 способности, модулирующее устройство выполнено в виде двух элементов Покеля, один из которых соединен со входом преобразователя временного интервала в код, другой вход,<оторого подключен через фильтр к детектирую25 щему устройству.
2. Преобразователь по и, 1, отличающийся тем, что, с целью получения заранее определенного сдвига фаз между волновыми составляющими светового потока, он содержит пе30 ред элементами Покеля четвертьволновую кварцевую пластинку.
