Датчик угла поворота вала
Союз Советских
Социалистимеских
Республик
О П И С А-Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-вх (22) Заявлено 01.02.78 (21) 2577078/25-28 (51) М, Кл - с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— G 01 В 11/00 Государственный комитет СССР оо делам изооретеннй н открытий Опубликовано 05.09.79. Бюллетень №33 (53) УДК 531 715..27 (088.8) Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Авторы изобретения В. И. Саркисов и О. В. Ветров (71) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА Изобретение относится к точному приборостроению, а именно к конструкции датчиков угла поворота вала, и может быть использовано, например, при создании автоматических средств контроля и управления производством. Известен датчик угла поворота вала, содержащий барабан, расположенный сооено валу и соединяемый..c .н иHмM,--ни который нанесен измерительный растр, протяженный источник света, расположенный вдоль оси вала, индикаторный растр, установленный параллельно. образующей барабана, и фотоприемник (1).. Известный датчик обеспечивает нониусное сопряжение измерительного и индикаторного растров. Однако датчик сложен по конструкции. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик угла поворота вала, содержащий барабан, расположенный- соосно валу и соединяемый с ним, на который нанесен измерительный растр под углом к основанию барабана, протяженный источник света, расположенный вдоль оси вала, фотоприемный узел, расположенный с внешней стороны барабана, и индикаторный элемент, расположеный между барабаном и фотоприемным узлом, с нанесенным на его поверхность растром, составляющим острый угол с измерительным растром (2) . Однако B известном датчике невозможно установить более одного фотоприемника из-за констрмкции индикаторного элемента, поэтому он не может использоваться в от ветственных системах автоматического управления, где для повышения надежности необходимо осуществлять дублирование отдельных элементов схемы. Целью изобретения является повышение надежности датчика. 15 Поставленная цель достигается тем, что в датчике индикаторный элемент выполнен в виде барабана, расположенного соосно первому, с растром, нанесенным на его боковой поверхности, а фотоприемный узел выполнен в виде заданного количества фотоприемников, расположенных вдоль образующих второго барабана. На чертеже представлена конструкция датчика. 684297 Датчик угла поворота вала содержит барабан 1, расположенный соосно валу (на чертеже не показан) и соединяемый с ним, на который нанесен измерительный растр 2 под углом <р> к основанию барабана 1, протяженный источник 3 света, например, люминесцентный, расположенный вдоль оси вала, фотоприемный узел, выполненный в виде заданного количества позиционно-чувствительных фотоприемников 4, и индикаторный элемент, расположенный между барабаном 1 и фотоприемным узлом. Индикаторный элемент выполнен в виде барабана 5, расположенного соосно барабану 1. На боковой поверхности индикаторного элемента нанесен растр 6 (индикаторный), составляюший угол ра с основанием барабана 1 и острый угол rp, с измерительным растром 2, фотоприемники 4 фотоприемного узла расположены вдоль образуюших барабана 5. Датчик работает следующим образом. Излучение от протяженного источника 3 света проходит сквозь измерительный растр 2, индикаторный растр 6 и попадает на фотоприемники 4 фотоприемного узла. Вдоль всей зоны перекрытия измерительного и индикаторного растров образуется комбинационная картина сопри кения, которая при вращении контролируемого вала изменяется. В частности, муаровые полосы 7 этой картины перемешаются с составляющей вдоль оси врашения вала. Для того чтобы муаровые полосы были перпендикулярны оси вращения вала, необходимо выполнение известного условия N> cosy> — — NacosqgÄ (1) где Ni — число растровых линий измерительного растра, располагаемых на одном шаге комбинационной муаровой картины; Na — число растровых линий индикаторного растра, располагаемых на одном шаге комбинационной муаровой картины. При этом комбинационные муаровые полосы равно отстоят одна от другой на всей длине перекрытия измерительного 2 и индикаторного 6 растров. Если в зоне перекрытия растров установлены фотоприемники 4 с одинаковыми геометрическими размерами, то на их фоточувствительной поверхности создаются одни и те же профили освешенности, которые при перемешении контролируемого вала пеS ремешаются одинаково и создают на выходе фотоприемников 4 одно и то же изменение сигнала. Число устанавливаемых фотоприемников задается в зависимости от требуемой степени резервирования каналов сис1о темы автоматического управления. При взаимном смещении фотоприемников вдоль образуюших барабана или отклонении от условия (1) можно организовать на основе этого датчика многофазные датчики, например трехфазные., 1S Фомула изобретения Датчик угла поворота вала, содержащий ьо барабан, расположенный соосно валу и соединяемый с ним, на который нанесен измерительный растр под углом к основанию барабана, протяженный источник света, расположенный вдоль оси вала, фотоприемный узел, расположенный с внешней стороны барабана, и индикаторный элемент, расположенный между барабаном и фотоприемным узлом, с нанесенным на его поверхность растром, составляюшим острый угол с измерительным растром, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности датчика, индикаторный элемент выполнен в виде барабана, расположенного соосно первому, с растром, нанесенным на его боковой поверхности, а фотоприемный узел выполнен в виде заданного количества фотоприемников, расположенных вдоль образуюших второго барабана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 371602, 4о кл. G 08 С 9/06, 1971. 2. Авторское свидетельство № 565207, кл. G 01 В 11)00, 1974. 684297 Редактор А. Мурадян Заказ 5268/30 Составитель П. Юров Текред O. Луговая КорРектор В. Синицкая Тираж 866 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,)5 Филиал ППП к Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
