Фотоэлектрический измерительный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1987 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах станков с устройствами цифровой индикации и программного управления, в ко- ординатно-измерительных машинах,

Цель изобретения - повьшюние точности измерения при прохожр,ении зоны стыка секций измерительной растровой меры - достигается за счет«юбеспече- ния постоянной амплитуды выходных сигналов вдоль всей измерительной меры.

На фиг,1 изображена, схема фотоэлектрического измерительного преобразователя линейных перемещений;на фиг.2 - проекция непрозрачных полос измерительной меры на плоскость индикаторного растра.

Фотоэлектрический измерительный преобразователь линейных перемещений содержит осветитель 1, состоящий из источника 2 излучения и коллимируто- щей линзы 3, и расположенную по ходу

где п - натуральное число, выбирается в зависимости от соотношения Т и В так, чтобы угол с/ был в пределах 0-60°. Площадь полос 8, находящихся в пределах кгщдого из участковj- не меняется при относительном перемещении измерительной меры и индикаторного растра б о

д Фотоэлектрический измерительный преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительной меры относительно индикаторного растра

15 6 излучение осветителя 1, модулированное растровым сопряжением, попадает на блок 7 фотоприемников,и на выходах образуются электрические сигналы ,

20 Нанесение на измерительной мере непрозрачных полос 8 вызывает уменьшение амплитуда выходных сигналов по сравнению с измерительной мерой без полос вне зоны стыка до значений, приизлучения измерительную меру, состав- 25 мерно равных амплитуде сигнала в зоне

ленную из не менее двух отдельных секций 4, 5, индикаторный растр.6, включающий четыре участка растров, сдвинутых друг относительно друга на четверть шага, и блок 7 фотоприемни- ков. На секциях измерительной растровой меры нанесены под углом к штрихам периодические непрозрачные полосы 8. Стыкуемые торцы секций 4 и 5 вьшол- нены таким образом, чтобы промежуток .9 между соседними секциями составлял одну из полос и был расположен внутри одной из полос 8. Этот промежуток

9выполнен непрозрачным,. Ширина полос 8 выбирается в зависимости от тех нологических возможностей изготовления торцов секций 4, 5 и может быть равной, например, 0,05-0,2 мм.

л

На фиг.2 показаны основные вариан- ты расположения участков ивдикаторио- го растра 6. Здесь В и Т - соответст- .венно ширина и шаг участков, линии

10- проекции осей симметрии непрозрачных полос измерительной меры на плоскость индикаторного растра 6.

Угол d между осями симметрии штрихов и полос и осевой шаг полос Т,.., определяется из уравнений

с/ arctg -g- ,

Т i n

где п - натуральное число, выбирается в зависимости от соотношения Т и В так, чтобы угол с/ был в пределах 0-60°. Площадь полос 8, находящихся в пределах кгщдого из участковj- не меняется при относительном перемещении измерительной меры и индикаторного растра б о

Фотоэлектрический измерительный преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительной меры относительно индикаторного растра

6 излучение осветителя 1, модулированное растровым сопряжением, попадает на блок 7 фотоприемников,и на выходах образуются электрические сигналы ,

Нанесение на измерительной мере непрозрачных полос 8 вызывает уменьшение амплитуда выходных сигналов по сравнению с измерительной мерой без полос вне зоны стыка до значений, при05

0

5

0

5

стыка.

Ввиду того что стык совпадает с Ъдной из полос 8, зона стыка ничем не отличается от любого другого участка измерительной меры. Кроме того, площадь отрезков полос 8, оптически связанных с участками индикаторного растра 6 и блока 7 фотоприемников, не меняется при относительном перемещении измерительной меры и индикаторного растра 6, Поэтому амплитуда выходных сигналов постоянна вдоль всей измерительной меры, в том чисЛе и в зоне стыка.

Формула изобретения

Фотоэлектрический измерительный преобразователь линейных перемещений, содержащий осветитель и расположенные последовательно пб ходу излучения измерительную растроЁзгю меру, составленную по крайней мере из двух отдельных секций, установленных одна от- .носительно другой так, что расстояние между осями симметрии штрихов соседних секций кратно шагу штрихов, индикаторный растр и блок фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, с-екции измерительной растровой меры выполнены с периодическими непрозрачными полосами, нанесенными под углом к штрихам, и состыкованы так, что непрозрачный промежуток между ними совпадает с одной из полос, а угол (J. между осями симметрии полос и штрихов и осевой шаг Т полос по направлению от измерительной меры выбраны из соотношений

ci arctg Т/пВ, Тп Т/п, В и Т - соответственно ширина и шаг участков индикаторного растра; п - натуральное число.

Изобретение относится к измерительной технике и .может быть использовано в измерительных системах станков с устройствами цифровой индикации и программного управления в коорди- натно-измерительных машинах. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается за счет обеспечения постоянной амплитуды выходных ФУ8 f сигналов при прохождении зоны стыка секций измерительной растровой меры. При перемещении измерительной меры относительно индикаторного растра 6 измерение осветителя 1, модулированное растровым сопряжением, попадает на блок 7 фотоприемников, и на их выходах образуются электрические сигналы. Постоянство амплитуды выходных сигналов при прохождении зоны стыка 9 обеспечивается нанесением на измерительную меру непрозра чных полос 8, расположенных под углом к штрихам, и состыковкой секций 4, 5 таким образом, что непрозрачный промежуток между ними совпадает с одной из полос 8. Ввиду того, что стык 9 совпадает с одной из полос 8, зоны стыка ничем не отличается от любого другого участка измерительной меры. Поэтому амплитуда выходных сигналов будет постоянной вдоль всей измерительной меры, в том числе ив зоне стыка 9. 2 ил. с ® СО СА5

7-/.

Я

г

Редактор М.Циткина

Составитель Б.Тимофеев

Техред М.Двдьк Корректор Е.Рошко

Заказ 3955/40 Тираж 676Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

.2