Фотоэлектрический преобразователь перемещений Советский патент 1984 года по МПК G01B21/00 

1 . Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано в устройствах измерения линейны и угловых перемещений, например, в станках с числовым программным управлением. Известен фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий оптически связанные источник света, измерительный и два индикаторных растра, два фотоприемника, два усили теля, индикаторные растры сдвинуты один относительно другого на половину периода растра Tl 7 Недостатком преобразователя являет ся зависимость результатов преобразования от изменения яркости источни ка света. Целью изобретения является повышение точности преобразования. Указанная цель достигается тем, что фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий оптичес ки связанные источник света, измерительный и два индикаторных растра, два фотоприемника, два усилителя, индикаторные растры сдвинуты один относительно другого на половину периода растра, снабжен дополнительным фотоприемником, оптически связанным с источником света, усилители вьтолнены дифференциальными, фотопри емники выполнены в виде фотодиодов, аноды первого и второго фотоприемников соединены соответственно с неинвертирующим и инвертирующим входами первого и второго усилителей, катоды первого и второго фотоприем НИКОВ соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого и второго усилителей, анод и катод дополнительного фотоприемника соединены соответственно с неинвертирующими входами первого и второго усилителей. На фиг. 1 представлена функциональная схема фотоэлектрической части преобразователя; на фиг. 2 -схема подключения фотоприемников. Преобразователь содержит оптически связанные источник света, конденсор 2, индикаторный растр 3, штри ховые решетки растра сдвинуты один относительно другого на половину периода растра, измерительный растр 4 фотоприемники 5 и 6, выполненные в виде фотодиодов, дополнительный фото приемник 7, вьшолненный в виде фото74диода, усилители 8 и 9 выполнены дифференциальными, аноды первого 5 и , второго 6 фотоприемников соединены соответственно с неинвертирующим и инвертирующим входами первого 8 и второго 9 дифференциальных усилителей, катоды первого 5 и второго 6 фотоприемников соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого 8 и второго 9 дифференциальных усилителей, анод и катод дополнительного фотоприемника 7 соединены соответственно с неинвертирующими ёходами второго 9 и первого 8 дифференциальных усилителей. Преобразователь работает следующим образом. Параллельный световой поток, формируемый источником 1 света и конденсором 2, проходит через штриховые решетки индикаторного 3 и измерительного 4 растров и попадает на фотоприемники 5 и 6. При перемещении измерительного растра 4 относительно индикаторного растра 3 на выходе фотоприемников 5 и 6 формируются электрические сигналы, сдвинутые один относительно другого на 90 , которые усиливаются дифференциальными усилителями 8 и 9. Световой поток, формируемый источником I света и конденсором 2, пройдя прозрачные участки индикаторного 3 и измерительного 4 растров, попадает на дополнительный фотоприемник 7, выходной сигнал с которого поступает на неиивертирующие входы усилителей 8 и 9, смещая выходные сигналы, формируемые на выходе дифференциальных усилителей 8 и 9, на величину постоянной составляющей, определяемой величиной светового потока. При изменении величины светового потока, формируемого источником 1 света, изменяется величина постоянной составляющей на выходе фотоприемников 5 и 6, которая компенсируется сигналом, снимаемым с выхода дополнительн о фотоприемника 7. Таким образом, за счет снабжения устройства дополнительньм фотоприемником и вьшолнения усилителей дифференциальными с соответствующим их включением обеспечивается повьгашние точности преобразования при изменении яркости источника света.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий оптически связанные источник света, измерительный и два индикаторных растра, два фотоприемника, два усилителя, индикаторные растры сдвинуты один относительно другого на половину периодра растра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он снабжен дополнительным фотоприемником, оптически связанным с источником света, усилители выполнены дифференциальными, фотоприемники выполнены в виде фотодиодов, аноды первого и второго фотоприемников соединены соответственно с неинвертирующим и инвертирующим входами первого и второго усилителей, катоды первогв и второго фотоприемников соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого и второго усилителей, анод и катод дополнительного фотоприемника соединены соответственно -с неинвертирую(Я щими входами второго и первого усилителей . 00 4