Фотоэлектрический датчик перемещений

 

ОП ИСАНИ Е.

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Республик 1821913 (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 05.10.78 (21) 2668652/25-28 (5I)M. Кл. с присоединением заявки М

G-01 В ll/26

Веудерстееииый комитет СССР во делам нзебретеиий и открытии (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.81. Бюллетень М 14 (53) УДКsai.7i5..27(088.8) Дата опубликования описания 15.04.81 (72) Ав горы

М. И. Смепьннпкий и Л. Н. Крейнин (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ1ПАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть ис. попьзовано в стенках н установках с управлением от ЭВМ или от системы ЧПУ.

Известен фотоэпектрический датчик перемещений, содержащий закрепленный на .5 валу диск с измерительным растром, нйе . подвижный растровый сектор, осветитель и фотоприемник, расположенные по обе стороны от диска и сектора fl).

1Е

Наиболее бпизким по технической суп ". ности и достигаемому результату к изобретению является фотоэпектрический датчик перемещений, содержащий последовательно распопоженнъте осветитель, два имеющие каждый измерительные растры и растры нулевого" положения растровых диска, один из которых неподвижный, а другйазываемый с перемещаемым о5а-а екйом . пойвижнмй и фотоприемнййй 21 Растры. нулевого попожения на растровых дисках выполнены в виде одно го отверстия.

Недостатком известных датчиков явля- ется малая точность, что обусловлено недостаточным сигналом, снимаемым с фотоприемника при малых размерах отверстия

"нулевого растра.

Белью изобре гения является повышение точности датчика.

Указанная цель достигается тем, что растры нулевого положения на дисках выпопнены в виде нескольких окон, расположенных концентрично относительно измерительных растров, с переменным шагом, определяемым йз соотношения: а 2 для нечетных пт И 2 3. g$-4 - дпя четных И ) где, - величина h-oro шага между растрами нулевого положения, И - порядковый номер шага растра нулевого положении, начиная с первого; ц - аепичина шага измерительного растра.

13 а

Использование изобретения позволяет построить фотоэлектрический датчик перемещений с более точным каналом нулевого положения, чем известные ранее, что позволяет более точно устанавливать исходные положения механизмов и соответственнц повысить качество обрабатываемых и собираемых изделий.

Принцип можно испольэовать также и в линейных фотоэлектрических датчиках перемещений, а также в датчиках других .видов (индуктивных, емкостных) .

Фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий последовательно расположенные осветитель, два имеющие каждый измерительные растры и растры нулевого положения растровых диска, один из которых неподвижный, а другой. связываемый с перемещаемым объектом, подвижный и фотоприемники, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, растры нулевого положения на дисках выполнены в виде нескольких окон, расположенных концентрично относительно измерительных растров, с переменным шагом, определяемым из соотношения

h+4 и д 2 Z — для нечетных и

П, .; -4,, - дпя четных И ) -т где p - величина й-ого шага между окнами растра "нулевого положения; — порядковый номер шага растра нулевого" положения, начиная с первого; с(, — величина шага измерительного растра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преснухин Л. Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации. М., Машинрстроение, 1974, с. 150.

2. Авторское свидетельство СССР

N 561211, кп. 6т) 08 С 9/06, 21.09,77 .(прототип).

З . 82Ю

На иг. 1 приведена принципиальная схема фотоэлектрического датчика перемещений; на фиг. 2 - схема выполнения подвижного растрового диска датчика; на фиг. 3 — схема выполнения неподвижного растрового диска датчика.

Датчик содержит (фиг. 1,) последовательно расположенные осветитель 1, подвижный растровый диск, связанный с перемещаемым объектом 3, неподвижный раст-10 ровый диск 4 и фотоприемники 5 и 6, при этом на растровых дисках 2, 4 выполнены измерительный растр 7 и растр 8 ну- левого" положения (фиг. 2 и 3).

Датчик Работает следУющим образом. 5 ф о р M y n a u a o 6 р е т е н

Осветитель 1 создает поток излучения, проходящий через окна растровых дисков 2 и 4 и падающий на фотоприемники 5 и 6.

Движение подвижного растрового диска 2, скрепляемого с перемещаемым объектом 3, создает на выходе фотоприемника 5, установленного за измерительным растром 7, последовательность импульсов, дающих информацию об измеряемом переме- щении. Растр 8 "нулевого положения служит дпя получения сигнала начала отсчеTB Ф

Эффект улучшения точности достигается тем, что считывание сигнала нупевого". положения производится,в момент одновременного совпадения всех окон растра нулевого положения .на обоих дисках, что увеличивает уровень сигнала с фотоприемника в количество раэ, равное 35 числу окон растра. Во всех остальных от носительных положениях растров дисков

2 и 4 происходит одновременное совпадение не более чем одного окна.

Ъ

Это происходит только, когда перемен-, 4p ный шаг окон растра подчиняется особой закономерности. Такой закономерностью оказалась последовательность шагов окон. растра, определяемая вышеприведенным соотношением. 45

Для первых значений П это приводит к ряду: ф (2, 3,4,6,8, 12, 16,24 и т.д.). Например для растра из пяти окон, шаги между окнами будут равны

Д.; 1,5+ 2 d и 3 сК и общая длина растра составит 7,5 с(..

Практически длина растра нулевого положения и количество окон ограничены размерами фотоприемника.

821913

АгЗ

Составитель В. Кравцов

Редактор Г. Мозжечкова Техред Ф.Маточка КорректорМ. Коста.

Заказ 2914 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений..и открытий

<3035, Москва, Ж 5, Раушская ндб., p. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4