Фотоэлектрический датчик угловых перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектричес ким устройствам для представления аналоговых величин в дискретной форме. Известен фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержащий подвижный растровый диск, закрепленный на валу, неподвижные растровые пластинки, осветитель и .фотоэлемент, оптически связанные между собой OJ . Недостатком известного датчика является невысокая точность измере ния вследствие погрешностей от уст новки растровых Ш1а(гин, эксцентри ситета подвижного диска и его торцового биения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату является фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержащий корпус, размещенны в корпусе предназначенный для скре ления с объектом вал с фланцем, ос ветитель, установленный перпендикулярно торцу фланца по периферии, модулятор, размещенный перпендикулярно торцу фланца со стороны, противоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок 2j . Недостатком известного датчика является невысокая точность измере ния, обусловленная погрешностями о эксцентриситета и торцового биения при вращении вала. Цель изобретения - повышение точности измерения перемещения. Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержащий корпус, размещенные в корпусе пред назначенный для скрепления с объек том вал с фланцем, осветитель, уст новленный перпендикулярно торцу фланца по периферии, модулятор, ра мещенный перпендикулярно торцу фла ца со стороныупротивоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок, снабжен штырем, установленным по оси вала и жестко скрепленным одним концом с фланцем со стороны размещения модулятора, а модулятор выполнен в виде световод входные торцы которых жестко закреплены на щи1индрической части фл ца, а выходные - на другом конце штыря. На фиг.1 представлена принципиаль ная схема фотоэлектрического датчика, на фиг.2 ,- разрез А-А на фиг.1. Фотоэлектрический датчик угловых перемещений содержит корпус 1, размещенные в корпусе 1 предназначенный для скрепления с объектом (не показан) вал 2 с фланцем 3, осветитель 4, установленный перпендикулярно торцу фланца 3 по периферии, штырь 5, установленный по оси вала 2 и жестко скрепленный одним концом с фланцем 3, модулятор, выполненный в виде световодов 6 и размещенный перпендикулярно торцу фланца 3 со стороны, противоположной расположению осветителя 4. Входные торцы световодов 6 жестко, закреплены на цилиндрической части фланца 3, выходные - на другом конце штьфя 5, а штырь 5 расположен со стороны размещения модулятора в виде световодов 6. Датчик работает следующим образом. . При вращении вала 2, связанного с объектом (не показан), происходит совместное перемещение как входных, так и выходных торцов световодов 6, поскольку они жестко скреплены посредством штьфя 5 с валом 2 относительно осветителя 4 и фотоприемного блока 7. В результате происходит изменение освещаемой площади входных торцов световодов 6, а следовательно, меняется световой поток, прошедший на фотоприемный блок 7. Если в начальном положении входные торцы световодов 6 и осветитель 4 находились в положении, показанном на фиг.2а, то на фотоприемный блок 7 попадает наименьший световой поток, поскольку освещается минимальная часть торцов световодов 6. При дальнейшем перемещении вала 2 световой поток увеличивается до максимального (фиг.2), так как растет освещаемая площадь световодов 6. Затем происходит уменьшение освещаемой площади и, как следствие, уменьшение светового потока и сигнала с фотоприемного блока 7 до минимальной величины. После этого цикл повторяется, но при освещении уже других световодов 6 (фиг.2Ь). При изменении углового положения ала 2 происходит перемещение свето31

вого пятна и изменяется освещаемая площадь световодов 6 и, как следствие, изменяется пришедший на фотоприемный блок 7 световой поток, т.е происходит модуляция светового потока.

Таким образом, закрепление свето водов на валу, входные .торцы кото . 4

рых расположены по образующей фланца, а выходные - вокруг штыря, позволяет повьюить точность измерения, поскольку при этом центр делительной окружности расположения световодов совпадает с осью вращения вала, и тем самым устраняется погрешность от эксцентриситета и торцового биения вала.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий ко пус, размещенные в корпусе предназ наченный для скрепления с объектом вал с фланцем, осветитель, установленньй перпендикулярно торцу фланца по периферии, модулятор, размещенный перпендикулярно торцу со стороны, противоположной расположению осветителя, и фотоприемный блок, отличающийся тем, что, с целью повьпьения точности измерения перемещения, он снабжен штырем, установлершым по оси вала и жестко скрепленным одним концом с фланцем со стороны размещения модулятора, а модулятор выполнен в виде световодов, входные торцы которых жестко закреплены на цилиндрической части фланца, а выходные - на другом конце .штыря.