Преобразователь угла поворота вала в напряжение Советский патент 1984 года по МПК G08C9/06 

00

о

00

;о

Изобретение относится к автоматик |и вычислительной технике, и может быть применено в системах программно:Го управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.

Известен преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий . излучатель, индикаторный и кодовый диски, в которых с целью сниже ния погрешности преобразователя увеличено число параллельно включенных считывающих элементов, расположенных вдоль дорожки flJ.

Однако этот преобразователь харак теризуется недостаточной точностью при значительных массогабаритных показателях.

Наиболее близким к изобретению .по технической сзш ности является пре образователь угла поворота вала в напряжение, содержащий излучатели, оптически соединенные с фотоприемниками через последовательно расположенные индикаторный и кодовый диски, объектив и свет-оделительный элемент, первый и второй усилители, первые входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, а также щелевые диафрагмы 2 .

Недостатком известного преобразователя является относительно невысокая точность при значительных его габаритах, которая обусловлена наличием большого числа светорассеивающик элементов и громоздкостью фотоприемников,

Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в напряжение.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий излучатели, оптически соединенные с первым и вторым фотоприемниками через. последовательно расположенные индикаторный диск, кодовый диск, объективы и светоделительный элемент, первый И второй усилители, первые входы которых .соединены с вьпсодами соответствуюцщх фотоприемников, введены поляризаторы, анализаторы, два делителя напряжения, растры индикаторног диска смещены один относительно другого на четверть шага, поляризаторы расположены между излучателями и индикаторным диском, анализаторы установлены между светоделительным элементом и соответствующими объективами, оси поляризации смежных поляризаторов взаимно перпендикулярны, выходы первого и второго фотоприемников соединены через соответствующие делители напряжения с вторыми входами второго и первого усилителей соответственно, выходы которых являются выходами преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в напряжение.

Устройство-содержит излучатели 1, поляризаторы 2 и 3, индикаторньй 4 и кодовый 5 диски, светоделительный элемент 6, анализаторы 7 и 8, объектвы 9 и 10, фотоприемники 11 и 12, услители 13 и 14, делители 15 и 16 напряжения .

В качестве поляризаторов и анализаторов в преобразователе могут быть применены поляроидные пленки, в качестве светоделительного элемента полупрозрачное зеркало.

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток от излучателей 1 проходит через поляризаторы 2 и 3, рстры индикаторного 4 и кодового 5 дисков. Оси поляризации поляризаторов 2 и 3, расположенных перед растрми индикаторного диска, смещенными один относительно другого на четверт шага делений шкалы, взаимно перпендикулярны. Поэтому излучение, промодулированное растровыми сопряжениями, смещенными на целое число шагов делений шкалы, имеет плоскость поляризации, перпендикулярную плоскости поляризации излучения, промодулированног растровыми сопряжениями, смещенными по отношению к первым на четверть шага растра.

Общий световой поток, прошедший кодовый диск 5, расщепляется светоделительным элементом 6 на две части Каждая часть светового, потока проходит через соответствующий анализатор 7 или 8 и фокусируется обективами 9 и 10 на фотоприемниках 11 и 12. Ориентация осей поляризахщи анализаторов 7 и 8 вь бpaнa такой, что на фотоприемниках 11 и 12 выделяются два .квадратурных сигнала, образованные модуляцией излучения растровыми сопряжениями, смещенными на qejBepTb щага шкалы. 31 Поскольку полиризирующие свойства поляризаторов и избирательные свойства анализаторов конечны, а интенсивность излучения, промодулированного jpacTpoBbiM сопряжением, изменяется по закону, близкому к синусоидальному (особенно в младших разрядах), то на фотоприемниках 11 и 12 вьвделяются сиг налы и u,. , .. ,Siп0, о- J , ( W- шаг делений лы) -, f - величина перемещения кодового диска- 5; К, Kj - коэффициенты, зависящие от поляризующих свойств поляризаторов 2 и 3 и избирательных свойств анализаторов 7 и 8, Сигнал с выхода фотоприемника 11 поступает на первый вход усилителя 13 на второй вход которого через делит тель 15 напряжения поступает часть . сигнала второго фотоприемника 12. Коэффициент деления делителем 15 напряжения выбран таким, что величина 91 косинуеоидального сигнала на его выходе равна величине косинусоидальной составляющейсигнала фотоприемника 11, т.е. равным К2. На выходе усилителя 1-3 образуется сигнал и 1 , () ).. где Kj,- коэффициент усиления усилителя 13. Аналогичным образом сигнал фотоприемника 12 поступает на первый вход усилителя 14, на другой вход которого через делитель 16 напряжения с коэффициентом деления k поступает сиг.нал фотоприемника 11, в результате чего на выходе усилителя 14 образуется сигнал и 9 Таким образом, предложенное техническое решение позволяет получать на двух фотоприемниках 11 и 12 два сдвинутых по фазе Сигнала, усредненных по амплитуде и фазе. Технико-экономический эффект от применения преобразователя определяется его техническими преимуществами.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕШЕ, содержащий излучатели, оптически соединенные с nepBbiM и вторым фотопри04никами через последовательно расположенные индикаторный диск, кодовь диск,объективы и светоделительягё элемент, первый и второй усилители, яершде входы которых соединены с выходами соответствующих фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены поляризаторы, анализаторы, два делителя напряжения, растры индикаторного диска смещены один относительно другого на четверть шага, поляризаторы расположены между излучателями и индикаторным диском, анализаторы установлены между светоделительньв-1 элементом и соответствующими объективами, оси поляризации смежных поляризаторов взаимно перпендикулярны, выходы первого и второго фотоприемников соединены через соответствующее Щ делители напряжения с вторыми входами второго и первого усилителей соответственно, выходы которых являются выходами преобразователя.