Способ передачи угла поворота вала и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

»769596 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 20.11.78 (21) 2685973 18-24 с грисоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 04.01.81

t 51 i.Ë ..Кл. С 08 С 19!36

Государственный комитет по млам изабретений и открытий,оЗ) Ъ ДК 681.34 (088.8) (721 Авторы изобретения

И. M. Пасько, А. В. Спивак и И. Т. Титаренко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ УГЛОВ

ПОВОРОТА ВАЛА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛ ЕН ИЯ

Изобретение относится к области измерительной техники, и в частности обеспечивает передачу углов поворота с одного объекта на другой с помощью оптического сигнала и может быть применено в станкостроении, строительстве, геодезии и в сулостроении для согласования монтируемых объектов.

Известен способ передачи угла поворота контролируемого объекта относительно базового, основанный на делении светового потока излучения контролируемого объекта на две части призмой-анализатором базового объекта, эти части преобразуются в каналах фотоэлементами в электрические сигналы, сравниваются между собой, образуя разностный сигнал, пропорциональный углу поворота (1).

Недостатками способа являются низкая точность и стабильность передачи угла из-за низкой стабильности фотоприемников при изменении температуры окружающей среды

Известен способ передачи углов поворота, основанный на делении модулированного светового сигнала на две части с разнознаковой зависимостью сигналов в каналах с фотоэлементами от угла поворота.

При этом разностный сигнал, получаемый на выходах фотоэлс. . снтов, соответствжт относительному углу поворота (21.

Так как каждому каналу приемного блока свойственна нестабильность передачи сигналов в зависимости от изменения. например, питания, температуры, то на выходе фотоэлементов произойдет дрейф нул я, т. е. ухудшится с та б иль ность и, следовательно, точность передачи угла.

10 Целью изобретения является повышение стабильности и точности передачи угла.

Поставленная цель достигается за счет того, что по способу передачи угла поворота вала, основанному на формировании

15 молулированного светового потока двух световых потоков и преобразовании первого из них в электрический сигнал, с целью повышения точности и стабильности передачи электрический сигнал последователь20 но преобразуют в электрический сигнал с противоположным знаком и дополнительный световой поток, из которого формируют два световых потока, сравнивают второй световой поток с первым дополнительным световым потоком п по результатам сравнения определяют вели пину передаваемого угла поворота вала.

Известно устройство для перелачи у.-ла поворота вала, содержащее задающий блок с излучателем модулированного cBc 769596

65 тового потока и поляризатором, приемный блок с анализатором и фотоприемниками в котором IIç7ó÷àòåëb модулированного светового потока через поляризатор и al!a,7!Iзатор оптически соединен с фотопрпсмнп1:. 11, м и, 2).

Недостатками устройства являются низкая точность и стабильность угла поворота

I< 11ë à.

С целью повышения стабильности II то"ности передачи угла в устройство для реализации способа по и. I, содержащее задающий блок с источником модулнровапното свстового потока, оптически сосдинс!; ного ?срез анализатор с фотоприемниками, введены излучатель светового потока и инвертпрую?ций усилитель, вход которого соединен с выходом одного пз фотоприемнп;ков, а выход — с источником светового потока, выход которого оптически соединен через апалпзатор с фотоприсм?1пками.

На lcpTciKc изображено устроЙство д 751

cI o осуществления.

Устройство содержит задающий блок 1, гключающий источник модулированного светового потока излучения 2, поляризатор

8, приемный блок 4, включающий анализатор 5, два фотоприемника 6, 7, инвертирующий усилитель 8 и дополнительный источник светового потока 9.

Лнализатор содержит светоделитель 10 и два поляризатора 11 и 12.

Задающий блок может быть выполнен в виде коллпматора, а анализатор приемного блока — в впдс свето.?слитс II>l?QH прямоугольной призмы-ножа.

Фотоприемники 6 и 7 оптически связаны с источником 2 и источником 9. В устройствс плоскость поляризации поляризатора 8 распочожсна под углом 457 к плоскостям поляризации поляризаторов 11, 12.

Выход фотоприемника 7 является выходом устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

Промодулпрованнос излучение от 1?сточника 2 зада?ощего блока 1, пройдя поляризатор 8. поляризуется в направлении плоскости поляризации поляризатора.

Излучение от блока 1 попадает на свстодслитель 10, где ?с.чится на две части, которые, пройдя поляризаторы 11 и 12, попадают на фотоприемники б и 7. Если зада?ощий блок развернуть на некоторый угол, по отношению к приемному блоку 4, то на одном из фотоприемников б пли 7 амплитуда сигнала увеличится, а па .цэугом у мсньшится.

Сигнал на выходе фотоприемника б, вызванный модулированным световым потоком от источника 2, усиливается и инвсртируется пвсртирующим усилителем 8 и подается на вход источника 9, оптически связанного с фотоприемниками б, 7. Световой поток источника 9 также делится на две ч

45 части свстоделитслем 10 и, пройдя поляризаторы 11 и 12, суммируется и проти: оф-.зс со световым потоком источника 2.

Лмплитуды светового потока от источника 9 и от источника 2 на фотоприемнике

6 практически равны при любой величине рассогласования между задающим и приемным блоками.

Лмп.чнтуды свстового потока на фотоприсмнике 7 равны только при отсутствии рассогласования Прп наличии ргассогласованпя за счет неравенства световых потоков, приходящих от источников 2 и 9, на выхо:1с фотоприемника 7 выдс,чястся сп:-нал, амплитуда которого пропорциональна углу поворота приемного блока относительно за чающего

При отсутствии рассогласования изменение параметров фотоприемников б и 7 усилителя 8 и источника 9 нс приводит к появлению ошибочного сигналя рассог,7aсоьания.

Действительно, если, например, изменились параметры фотоприемника б, усилителя 8 илп источника 9, то за счет глубокой отрицательной связи, образованной оптической связью между источником 9 и фотоприемником 6, восстанавливается равенство амплитуд световых потоков на фотоприемнике б и. следовательно, на фотоприемнике 7.

При равенстве амплпту-1 световых потоков, падаюц1пх на фотопрпемник 7, изменение его параметров также нс может вызвать появления на выходе приемного блока ошибочного сигнала рассогласования, Например, изменение чувствительности фо7oI!pIIc IIsика приводит к изменению тока фотоприемника как от источника 2, так и п7 источника 9, т. е. приводит к появлени.о

".ll.-нала рассогласования.

Если сравнить предложеннос рсшнпс с известным, то в известном устройстве изi!elle!I.Ie, например, чувствительности одного пз фотоприемников (амплитуды сигналов А) на 0,02% приводит к появлению дополнительной ошибки, равной Лц = 20"

УГЛ. Cel!

002 о, — 206000"

Прп использовании предложенного способа такое изменение амплитуды сигнала в одном из каналов приводит к дополнительной ошибке. т. е. предложенный способ и устройство позволяют производить псреда?у углов с более высокой точностью и стаоплы?остью.

Формула изобретения

1 Способ передачи угла поворота вала, оснозанный íа формирîBàнии из модулированного светово —.о по — îêà двух световых

769596

Состав сгслв И. Назаркина

Тсхрс,< И, Пенчко 1хоррсктор И. Осиновскаи

Рс иктор Л. Утехина

Заказ 1620, 156:" 11зл..х 603 Тираж 474 Подписное !

1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушскаи наб.:. 4, 5

Тип. Гарик. фил. пред. «Патент» потоков и преобразовании первого из ник в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и стабильности передачи, электрический сигнал последовательно преобразуют в электрический сигнал с противоположным знакохт и дополнительный световой поток, из которого формируют два световык потока, сравнивают второй световой поток с первым дополнительным световым потоком и по результатам сравнения определяют величину передаваемого угла поворота вала.

2. Устройство для реализации способа по и. 1, содержащее задающий блок с источником модулированного светового потока, оптически соединенного через анализатор с фотоприемниками, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в устройство введены источник светового потока и инвертирующий усилитель, вкод которого соединен с выходом одного из фотоприемников, а выкод — с ucTo÷íèêoì cBcToBoIo потока, выкод которого оптически соединен через анализатор с фоТоН знсмникам11.

10 Источники информации, принятые во г>ниманис при экспертизе:

1. Якушенкова Ю. Г, Основы оптикоэлсктронного приборостроения. Ч., «Сов.

16;;а-л;о», 1977, с. 85.

2. Патсн Японии ¹ 47-354G8, кл. 106 Е

1 - 1972 (прототип1.