Устройство для измерения перемещений объекта Советский патент 1985 года по МПК G01B11/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений объекта, например в измерительных системах металлорежущих станков.

Целью изобретения является измерение перемещений на плоскости.

На фиг. 1 представлена схема устройства для измерения перемещений объекта; на фиг. 2 - схема подключения фотоприемников; на фиг. 3 - вид комбинационных полос растрового сопряжения .

Устройство для измерения перемещений объекта содержит источник 1 излучения, оптическую систему 2, фотоприемники 3, нанесенные на поверхность стеклянной пластины 4 в виде полупроводниковых полупрозрачных пленок, индикаторный растр 5 и измерительньй растр 6, вьшолненный отражательным и сеточным. Индикаторньй растр 5 вьшолнен в виде кольцевого растра, разделенного на участки в виде секторов, оси симметрии которых направлены по осям декартовых координат. Фотоприемники 3 по форме соответствуют участкам индикаторного растра 5. Фотоприемники 3 в каждом из секторов одним из выводов попарно присоединены к общей точке, а другим - через резисторы 7-14 к источнику постоянного напряжения. Выходы фотоприемников 3 электрически связаны со входами электронного блока 15, содержащего два дифференциальных усилителя, два компаратора, два формирователя коротких импульсов, реверсивный счетчик и индикатор.

Устройство работает следующим

образом.

Излучение от источника 1 через оптическую систему 2, в виде параллельного пучка, направленного перпендикулярно к поверхности растров, проходит через фотоприемники 3, индикаторный растр 5 и попадает на измерительный растр 6. Отраженное от измерительного растра 6 излучение, промодулированное растровым сопряжением, попадает на фотоприемники 3. Сигналы с фотоприемников 3, последовательно сдвинутые по фазе на 1/4 периода, поступают на входы электронног блока 15. Две пары противофазных сигналов используются для компенсации постоянной составляющей путем их дифференциального включения, а сдвиг по фазе на 1/4 периода между полученными таким образом сигналами без постоянной составляющей используются для вьщеления направления движения преобразователя.

При сопряжении кольцевого и сеточного растров комбинационные полосы имеют вид, представленный на фиг.З (для упрощения приведено сопряжение растров 5 и 6 без фазовых сдвигов между участками индикаторного растра 5). Комбинационные полосы, находящиеся в зоне пересечения кольцевого растра 5 с координатными осями X и у, имеют наибольшую ширину. При повороте индикаторного растра 5 относительно измерительного растра 6 на углы, меньшие, чем половина угла сектора, комбинационные полосы с наибольшей шириной остаются в зоне пересечения растров с координатными осями X и у. Это позволяет измерять перемещения объекта по осям х и у на плоскости цри значительных углах поворота объекта.

Таким образом, вьшолнение измерительного растра сеточным, а индикаторного растра - в виде кольцевого растра, разделенного на участки в виде секторов, оси симметрии которых направлены по осям декартовых координат, позволяет измерять перемещения объекта на плоскости.

(Pi/г. 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее источник излучения, оптическую систему, фотоприемники, индикаторный растр и измерительньй растр, вьшолненный отражательным, отличающееся тем, что, с целью измерения перемещений на плоскости, измерительньй растр выполнен сеточным, а индикаторный растр вьшолнен в виде кольцевого растра, разделенного на участки в виде секторов, оси симметрии которых направлены по осям декартовых координат. kn