Фотоэлектрический измерительный преобразователь перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B11/00 

4 СО

а:

kj

(pue.f Изобретение относится к измерительноп технике и может быть использовано в измерительных системах станков с устройствами цифровой индикации и программного управлени в координатно-измерительных машина Известны фотоэлектрические преобразователи, содержащие подвижную и неподвижную растровые меры, источник света и фотоприемники. Для получения сигнала начала отсчета на неподвижной и подвижной мерах нанесены дополнительно по одному штриху. Точность отсчета нулевого положения в таких преобразователях невысока, так как находится в прямой зависимости от ширины штриха начала отсчета, а выполнение штриха начала отсчета узким, даже, порядка нескольких шагов основного сигнала создает дополнительные сложности по усилению этого сигнала. Наиболее близким к предлагаемом1у по технической сущности и достигаемому результату является фотоэлектрический измерительный преобразователь перемещений, содержащий последовательно расположенные освет тель, подвижный и неподвижный измер тельные растры и растры нулевого по ложения, выполненные в виде нескол ких окон с пе эеменным шагом, и фото приемники LI. Однако известное устройство характеризуется недостаточной точностью измерений, обусловленной невысокой точностью канала нулевого положения . Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается те что в фотоэлектрическом измеритель-ном преобразователе перемещений, со держащем последовательно расположенные осветитель, подвижный и неподвижный измерительные растры и растры нулевого положения, выполненные в виде нескольких окон с пе ременным шагом и фотоприемники, окн растра нулевого положения расположены в виде кодовой симметричной маски, состоящей из нечетного числа (2т-И) окон, ось симметрии которой совмещена с осью симметрии цент ральноге т-ого окна, а промежутки . между окнами определяются рядом дли М , 2 Г, Зг, . , .kr,kr. . .ЗГ, 2г,г, где У - ширина окна растра нулево положения, имеющая порядок ширины окна растра; простое число, бол шее единицы. На фиг,1 изображена принципиальная схема фотоэлектрического преобразователя перемещений; на фиг.2 измерительный и нулевой растры; на фиг.З - получаемый нулевой сигнал. Преобразователь содержит последовательно расположенные осветитель 1, подвижную растровую меру 2, связанную с перемещаемым объектом, неподвижную растровую меру 3, информационные фотоприемники 4 и фотоприемник 5 нулевого положения, при этом на обеих растровых мерах 2 и 3 выполнены измерительный растр 6 и растр 7 нулевого положения (фиг.2). Растры 7 нулевого положения выполнены в виде нескольких окон с переменным шагом, расположенных в виде КОДОВОЙ симметричной маски, состоящей из нечетного числа (2т+1) окон, ось симметрии которой совмещена с осью симметрии центрального т-го окна, а промежутки между окнами определяются рядом длин m К, 2У, Зг. .. КГ, КГ.. .ЗГ, 2г, г, где - ширина окна растра нулевого положения, имеющая порядок ширины окна, -простое число, большее единицы. Преобразователь работает следую- щим образом. Осветитель 1 освещает -измерительный растр б и растр 7 нулевого положения, выполненный в виде кодовой симметричной .маски на подвижной растровой мере 2. Такой же измерительный растр и растр нулевого положения нанесены на неподвижную растровую меру 3. При перемещении подвижной растровоймеоы 2 относительно . неподвижной меры 3 происходит сопряжение растров и масок, С информационных фотоприемников 4 снимаются основные информационные сигналы, несущие информацию об измеряемом перемещении. При сопряжении растров 7 нулевого положения образуется сигнал нулевого положения на фотоприемнике 5, Эффект улучшения точности достигается тем, что переменный шаг окон кодовой симметричной маски растра нулевого положения подчиняется закономерности, при которой промежутки между окнами, начиная с первого, определяются следующим рядом длин 1Г, 2Г, Зг, .. . КГ, КГ. , . ,ЗГ, 2 к, IK, где Г- war окна растра нулевого положекия) 1 - простое число. При такой закономерности параметры сигнала нулевого положения соответствуют требованиям к. нулевому сигналу сигнала нулевого положения. Таким образом, в изобретении за счет выполнения растра нулевого положения указаннымобразом точность и надежность (помехоустойчивость) измерений повышается в результате увеличения самой амплитуды нулевого сигнала и его превышения над паразитным сигналом, т.е. имеет место улучшение качества сигнала отношение сигнал-помеха, а значит и улучшение метрологических параметров измеряемого положения.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий последовательно расположенные осветитель , подвижныйИ неподвижный измерительные растры нулевого положения, выполненные в виде нескольких окон с переменным шагом, и фотоприемники, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, окна растра нулевого положения расположены в виде кодовой симметричной маски, состоящей из нечетного числа