Фотоэлектрический преобразователь перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01B21/00 

00

о

Од QO

со

1

Изобретение с тносится к измерительной технике и может быть исползовано в растровьк датчиках линейных и угловых перемещений.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит оптически связанные источник 1 света, подвижный элемент 2 с нанесенной измерительной растровой решеткой 3, неподвижный элемент 4 с нанесенными первой 5, второй 6 и третьей 7 индикаторными решетками, сдвинутыми одна относительно другой на четверть периода растра, четыре фотоприемника 8 - 11, первый фотоприемник 8 оптически связан с первой индикаторной решеткой 5, второйИ третий фотоприем НИКИ - с индикаторной решеткой 6, четвертый фотоприемник 11 - с третьей индикаторной решеткой 7, два дифференциальных усилителя 12 и 13 входы первого дифференциального усилителя 12 подключены к первому и третьему фотоприемникам 8 и 10, входы второго дифференциального усилителя 13 - к второму и четвертому фотоприемникам 9 и 11, компараторы 14 и 15, входы которых подключены к выходам дифференциальных усилителей 12 и 13.

Преобразователь работает-следуюш;им образом.

Параллельные пучки лучей, сформированные источником 1 света, проходят растровые сопряжения, образованные измерительной 3 и индикаторными 5-7 решетками. При пе806932

ремещении подвижного элемента 2 относительно неподвижного элемента 4 на выходах фотоприемников 8-11 формируются электрические сигналы

5 синусоидальной формы, поступающие на входы дифференциальных усилителей 12 и 13, выходные синусоидальные сигналы с которых преобразуются в прямоугольные сигналы компараторами 14 и 15.

Фазы электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников 9 и 10, совпадают, фазы электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников

15 8 и 10, 9 и 11, сдвинуты одна относительно другой на 90 , фазы электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников 8 и 11, сдвинуты одна относительно другой на 180 ,

20 в результате на выходах дифференциальных усилителей 12 и 13 и ком- параторов 14 и 15 формируются прямоугольные сигналы, сдвинутые один относительно другого на 90°.

25 Незначительные смещения индикаторной растровой решетки 6 ртносительно индикаторных растровых решеток 5 и 7 изменяют-соотношение фаз сигналов, снимаемых с фотоприем30 НИКОВ 8 и 10, 9 и 11, сохраняя неизменным фазовый сдвиг сигналов, равный 90 на выходах дифференциальных усилителей 12 и 13 и компараторов 14 и 15.

Использование предлагаемого

преобразователя повьппает точность

измерений величины перемещений за

счет уменьшения погрешности, вы зываемой неточностью установки оддд ной из индикаторных решеток относительно двух других.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий оптически связанные источник света, подвижный элемент с нанесенной измерительной растровой решеткой, неподвижный элемент с нанесенными тремя индикаторными растровыми решетками, сдвинутыми одна относительно другой на четверть периода растра, четыре фотоприемника, первый и второй фотоприемники оптически связаны с первой и второй индикаторными растровыми решетками, два дифференциальных усилителя, входы первого дифференциального усилителя подключены к первому и третьему фотоприемникам, а входы второго дифференциального усилителя - к второму и четвертому фотоприемникам, отличающийс я тем, что, с целью повышения (Л точности преобразования, третий и четвертый фотоприемники оптически связаны с второй и третьей индикаторными растровыми решетками.