Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/06 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для выдачи инфор мации в дискретнойформе о линейном перемещении контролируемого объекта Известен преобразователь перемещения с индикацией результата, состоящий из трех источников излучения оптически соединенных с отражательной решеткой, набора линз и фотоприемник о в С 1 J. Недостатком преобразователя явля ется низкая точность измерения, Наиболее близким по техническому решению к изобретению является фото электрический преобразователь перемещения в код, содержаищй последова тельно расположенные источник света, факусирующую линзу, измерительный и индикаторный растры, объектив, фотоприемную матрицу, выходы которой соединены со входами форг.шрователей вь ходного сигнала С2. Указанный преобразователь также имеет недостаточную точность измерения, которая обусловлена относительной неравномерностью засветки ячеек 4отоприемной матрицы, статичес . помехами, фoнoвы п засветками и др. . Цель изобретения - повышение точности фотоэлектрического преобразователя перемещения в код. Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрический преобра -зователь перемещения в код, содернсащий оптически соединенные и последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный растры j тив, фотоприемную матрицу, выходы которой соединены с сигнальными входами формирователей выходных сигналов, введень светодепительный элемен буферный усилитель, фотоприемник и ойтический ф Е-шьтр, расположенный на оптической оси мелсду фокусир- тоа ей линзой и измерительным растроМэ источник света через светоделктельный элемент оптически соединен с фотоприемником j выход которого подключен к первому входу буферного усилителя., выход которого соединен со своим вто рым входом и с опорными входами с эормирователей выходных сигналов, приче оптический фильтр содержит оптически соединенные и последовательно расположенные коьотенсирующнй фильтр, диафрагму и линзу. На чертеже представлена структурная схема фотоэлектрического преобразователя перемещения в код. Преобразователь содержит источник света , оптически соединенный с последовательно расположенными светоде. лительным элементом 2, фокусирующей линзой 35 оптическим фильтром 4, измерительным 5 и индикаторным 6 растра- ми, объективом 7 и фотоприамной матрицей 8, причем фотоприемная матрица 8 и измерительный растр 5 расположены в параллельных плоскостях и могут иметь угловое смещение между собой, выxoд, фотоприемной матрицы 8 подключены к сигнальным входам формирователей 9 выходных сигналов, светоделительный элемент 2 оптически сое динен с фотоприеьшиком 10 выход которого соединен с первым входом буферного усилителя , выход которого подключен к своему второму входу и к опорным входам формирователей 9 вьгходных сигналов. Фотоэлектрический преобразователь перемещения в код работает следующим образом. Световой поток, создаваемый источником света 1. разделяется з заданном отношении светоделительным элементом 2. Основная часть светового потока, прошедшая через фокусирующую линзу 3 попадает на оптический фильтр 4. Оптический фильтр 4 создает равномерное распределениеосвещениеCTI-I в плоскости, перпендикулярной оптической оси преобразователя, и осуществляет пространственную фильтрацию света. Затем свет проходит измерительный 5 и индикаторный 6 растры. При перемещении измерительного растра 5. свяг ;а:;-П ОГ1 с контролы-пмм объектом, информационные оптические сигналы, полученные на выходе- сопряженных растров 5,6, увеличиваются объективом 7 и проецируются на фотолриемную матрицу 8, Вторая ответвленная часть светового потока после светоделительного элемента 2 поступает на вход фотоприемника 10, электрический сигнал с которого, пропорциональный входному оптическамз сигналу, поступает на первьй вход буферного усилителя 11. Выходной сигнал «буферного усилителя 11 является опорным сигналом как для самого себя, так и ,для формирователей 9 выходных сигналов, Автоматическая установка опорных напряже3 109 НИИ формирователей 9 выходных сигналов позволяет отслеживать изменения мощности светового потока, т.е. еделать работу датчика перемещения независимой от влияния внешних дестабилизирующихфакторов (изменения мощности источника I света, темпера- туры окружающей среды, питающих напряжений и т.д.) Равномерное освещекие измерительного 5 и индикаторного 6 растворов существенно снижают ошибку измерения при обработке сигналов формнрователей 9. 64 Благодаря автоматической регулировке опорных напряжений, полученных на выходе буферного усилителя 11, учитываются любые изменения мощности светового потока, температуры окрукающей средь и т.д., приводящих к появлению сигналов на выходе фотоприемной атрицы 8 без смещения измерительйого растра 5, механически связанного с исследуемым объектом, Равномерное осве1щение сопряженных растров 5,6 исключает опшбки при обработке сигналов с выхода формирователей 9.

1. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий оптически соединен 1ые и последовательно расположенные источник света, фокусирующую линзу, измерительный и индикаторный растры, объектив, фотоприемную матрицу, выходы которой соединены с сигнальными входами формирователей выходных сигналов, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введень светоделительный элемент, буферный усилитель, фотоприемник и оптический фильтр, расположенный на оптической оси «между фокусирующей линзой и измерительным растром, источник света через светоделительный элемент оптически соединен с фотоприемником, выход которого соединен с первым входом буферного усилителя, выход которого соединен со своим вторым входом и с опорными входами формирователей выходных сигналов. О 2. Преобразователь по п.1, о т личающий ся тем, что оптический фильтр содержит оптически соединенные и последовательно распое ложенные компенсирующий фильтр, диафрагму и линзу. /