Преобразователь перемещения в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/24 

Изобретение относится к автоматике и предназначено для преобразования механических перемещений в цифровой код.

Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.

На фиг, 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг 2 - выполнение кодирующего элемента; на фиг. 3 - выполнение оптического де- мультиплексора, блока фотоприемников и блока формирования выходных сигналов,

Преобразователь содержит осветитель , кодирующий элемент 2 с кодовой шкалой 3, щелевую диафрагму Д, световод 5, оптический демуль типлексор 6, блок 7 фотоприемииков, блок 8 формирования выходных сигналов. Кодовая шкала 3 кодир ощего элемента 2 содержит прозрачное основание 9, многорезонансный интерференционный светофильтр, содержащий слои участков в виде пленок 10, 11, 12 и кодовую дорожку 13. Оптический демультиплексор 6 содержит основание 14 и пленку 15, интерференционные фильтры 16 и призменные ответвителн 17. Блок 7 фотоприемников содержит фотоприемники 18, а блок 8 формирования выходных сигна лов - компараторы 19.

Преобразователь работает следующим образом.

Световой поток от осветителя 1 поступает на кодовую шкалу 3 кодиру кщего элемента 2, который соединен с валом.

Кодовая шкала 3 представляет собой прозрачное для света основание 9, на которое наносится многорезонансный узкополосный интерференцион- ный светофильтр, состоящий из прозрачных пленки 10 толщиной ,, пленки 11 толщиной jfj, пленки 12 ronissH- ной t. Толщина пленок 10-12 выбирается из условия:

,

J. 4п

. f ш h.. И т -it.

2 2п

где 1 - волны основного ре-, зонанса материала.

Коэффициент отражения пленок 10

12определяется числом слоев с высоким и низким показателями преломления и значениями этих показателей. Световой поток от осветителя

t, пройдя кодовую шкалу 3, приобретает дискретный спектральный состав из монохроматических.составляющих с длинами волн Л,, Ц , Л, ,,. Ц„ , где п - число разрядов преобразователя, Реализация цветового кодирования перемещения осуществляется кодовой дорожкой 13, которая разделяет световой поток на потоки с различной длиной волны. Так, наприг/

йер, для трехразрядного кода соот- ветствукш(ие рисунку кода кодирующего элемента 2 участки кодовой дорожки 13 должны иметь слои с полосами заграждения ,, ,, j. При этом

соответствие между выход1шм кодсм преобразователя и расположением отдельных участков кодовой дорожки

13подчиняется таблице.

+ +

+ +

+ + +

+

1 О 1 1 1 О 1 1 1

Прошедшее через определенный участок кодирующего элемента 2 излучение представляет собой ряд узких спектральных полос излучения, положение которых определяется комбинацией составляющих, нанесенных на этот участок кодирунщего элемента 2, и поступает через щелевую диафрагму 4 (роль щелевой диафрагмы 4 может выполнять входной торец световода 5) на вход оптического демультиплёксо- ра 6, который выполняет функцию разделения в пространстве излучения с различной длиной волн.

Оптический демультиплексор 6 представляет собой волновод, выполненный из диэлектрического основания 14, в который вводится излучение с выходного торца световода 5. С одной стороны на волновод наносится тонкая пленка 15 из оптически прозрачного материала. Иа пленку 15 с помощью прозрачного клея приклеиваются п интерференционных фильтров 16. Каждый фильтр 16 предназначен для пропускания светового потока одной длины волны А,, )(t или i,.. На свободную поверхность фильтров 16 приклеиваются ответвители 17, направляющие световые потоки своей длины волны на .вход соответствующего фотоприемника 18 блока 7.

В качестве фотоприемннков 18 могут быть использованы фоточувствительные элементы, спектральная характеристика которых шире спектрального диапазона, ,.

С выхода фотоприемников 18 сигналы поступают на входы блрка 8

Продолжение таблицы

20

25

0

5

0

S

формирования выходных сигналов, который осзпцествляет формирование необходимого для пользователя кода. В простейшем случае этот блок может быть выполнен на компараторах 19.

Формула изобретения

1. Преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно расположенные на оптической оси осветитель, кодирующий элемент и щелевую диафрагму, блок фотоприемников, вьтхо- ды которого соединены с входами блока формирования выходных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены светодиод и оптический демультиплексор, а кодирующий элемент выполнен из оптически прозрачных основания, монорезонансного интерференционного светофильтра и кодовой дорожки, состоящей из участков интерференционного светофильтра в Соответствии с рисунком кодовой шкалы, а последовательно расположенные на оптической оси световод и оптический демультиплексор установлены между щелевой диафрагмой и блоком фотоприемников.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что оптический демультиплексор содержит диэлектрическое основание, с нанесенной на него пленкой иэ оптнчески прозрачного материала, на которой размещено Ч интерференционных фильтров с соответствую1р1м чнслом прнзменных ответвит ел ей.

JULJULJ.

-л

ка9ы

п

JULJLJL.

--л

JSl

JULJL

«tJUUl

--Д

Изобретение относится к области авто матики и предназначено для 11реобразоБания перемещений в цифровой код. Для повышения функциональной надежности преобразователя в него введены световод и оптический демультиплексор, а кодирующий элемент выполнен на многорезонансных интерференционных светофильтрах, предназначенных для разделения светового потока осветителя на ряд потоков с определенной длиной волны. Кодирование светового потока осуществляется кодовой дорожкой, которая состоит из участков интерференционного светофильтра, расположенных в соответствии с рисунком кодовой шкалы. Световые потоки по световоду передаются на вход оптического демультиштексора, который осуществляет разделение в пространстве световых потоков различной длины волтл. Эти потоки поступают на входы блока фотоприемников. Он формирует электрические сигналы, величина которых пропорциональна величине соответствующего светового потока. В блоке формирования выходных сигналов эти сигналы преобразуются в код, удобный для пользователя. 1. э.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл. i О ел JS

d

.

Л|я ЛдА

й ятфдвцоюу й««оюдг

Редактор М.Петрова

Составитель Ю.Котов Техред В.Кадар

m

97tf«.

Корректор Б.Сирохкан

Закаэ 4729/58Тираж 816 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полигр1афическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4