Фотоэлектрическое устройство для измерения перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в измерительных системах станков с ЧПУ, координатно-измерительных машинах и кинематомерах.

Известно устройство для измерения перемещений, содержащее осветитель, подвижную и неподвижную растровые меры и фотонриемный блок. Для формирования сигнала начала отсчета на растровых мерах нанесено по одному дополнительному штриху 1.

Недостатком устройства является невысокая точность измерения вследствие погрешности, возникающей при формировании сигнала начала отсчета.

Наиболее близким но технической сущности и достигаемому результату к изобретению является фотоэлектрическое устройство для измерения перемещений, содержащее источник оптическоо излучения и последовательно установленные по ходу излучения коллиматор, нодвижную и неподвижную растровые меры, на каждой из которых нанесены измерительная и маркировочная шкалы и фотоприемный блок. Маркировочная шкала представляет собой набор штрихов, совпадающих по направлению со штрихами измерительной шкалы, но расположенных на расстоянии друг от друга, которое изменяется по заданному закону 2.

Недостатком известного устройства является пониженная надежность вследствие невысокого отношения сигнал/шум в канале формирования сигнала начала отсчета. Повышение отно1пения сигнал/шум в известном устройстве ограничено из-за невозможности увеличить число нтрихов, располагаемых но зал1анному закону на рабочем участке Н1ка;1ы.

Делью изобретения является повын1ение надежности измерения.

Цель достигается те.м, что в фотоэлектрическом устройстве для измерения перемещений, содержаще.м источник оптического излучения и последовательно установленные по ходу излучения коллиматор, подвижную и неподвижную растровые меры, на каждой из которых нанесены измерительная и маркировочная , и фотоприемный блок.

штрихи маркировочных шкал нанесены так, что направление по крайней мере части штрихов не совпадает с направлением штрихов измерительных шкал.

На чертеже представлена схема фотоэлектрического устройства для измерения пере.мещёния.

Устройство содержит источник 1 оптического излучения и последовательно установленные но ходу излучения коллиматор 2, подвижную и неподвижную растровые меры 3 и 4, на каждой из которых нанесены измерительная и маркировочная шкалы 5 и 6 соответственно, и фотоприемный блок 7. Штрихи маркировочных шкал 6 нанесены так, что направление по крайней .мере части штрихов не совпадает с направлением штрихов измерительных шкал 5.

Устройство работает следуюншм образо.м.

Источник 1 оптического излучения и коллиматор 2 формируют пучок параллельных лучей, нормально падающих на поверхность ПОДВИЖ1ЮЙ растровой меры 3. При пере.мендении подвижной меры 3, связываемой с контролируемым объектом, относительно неподвижной растровой меры 4 происходит модуляция части светового пучка, проходящей через измерительные шкалы 6 подвижной и неподвижной .мер 3 и 4. Эта часть светового пучка преобразуется фотоприемным блоком 7 в электрический сигнал, изменяющийся по закону синуса при перемещении подвижной меры 3. Другая часть светового пучка пересекает растровые меры 3 и 4 в месте расположения маркировочных шкал 6. При прохождении ц.трихов маркировочных пкал 6 растровых мер 3 и 4 относительно 11о.К)жения их совпадения на отдельном выходе фотоприемного блока 7 формируется сигнал начала отсчета.

Количество иггрихов и их расположение на маркировочных шкалах может быть различным, например, Ж-образным.

Таким образом, нанесение штрихов .маркировочных шкал по различным направлениям позволяет увеличить плошадь, занимаемую штрихами в пределах заданного участка, и за счет этого улучшить отношение сигнал/шум и повысить надежность устройства.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕ/ViEЩЕНИЙ, содержащее источник оптического излучения и последовательно установленные по ходу излучения коллиматор, подвижную и неподвижную растровые меры, на каждой из которых нанесены измерительная и маркировочная щкалы, и фотоприемный блок, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности измерения, щтрихи маркировочных шкал нанесены так, что направление по крайней мере части щтрихов не совпадает с направлением щтрихов измерительных щкал.