Растровый преобразователь перемещения Советский патент 1987 года по МПК G01B21/00 

Фи9,Г

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении растровых датчиков перемещения.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов, формируе- ю

мых на выходах отдельных блоков.

I

Преобразователь содержит оптически связанные источник 1 света, подвижный

1348

15

элемент 2 с нанесенной измерительной растровой решеткой, неподвижный элемент 3 с нанесенными двумя индикаторными растровыми решетками, сдвинутыми один относительно другого на четверть периода растровой решетки, фотоприемники 4, блок 5 смещения напряжений, входы которого подключены к фотоприемникам 4, нуль-органы 6 и 7, входы которых подключены к выходам блока 5 смещения напряжений, сумматор 8 по модулю два, входы которого подключены к выходам нуль-органов 6 и 7, блоки 9 и 10 выделения модуля сигнала, выполненные в виде двух полупериодных выпрямителей, входы которых подключены к выходам блока 5 смещения напряжений, компаратор 11, входы которого подключены к выходам блоков 9 и 10, вьщеления модуля сигнала.

Преобразователь работает следующим образом.

Поток излучения в виде параллельных пучков лучей, формируемых источником 1 света, направляется на растровое сопряжение, образованное растровыми решетками, нанесенными на подвижный 2 и неподвижный 3 элементы.

При перемещении подвижного элемента 2 относительно неподвижного элемента 3 на выходе фотоприемников 4 формируются сигналы, сдвинутые по фазе один относительно другого. Постоянная составляющая сигналов вычитается блоком 5 смещения напряжений, на выходе которого формируются знакопеременные сигналы, форма которых близка к синусоидальной, сдвинутые один относительно другого на 90°, поступающие на входы нуль-органов 6 и 7

ю

486432

и входы блоков 9 и 10 выделения модуля сигналов.

На выходе нуль-органов 6 и 7 формируются прямоугольные однополярные сигналы, поступающие на входы сумматора 8 по модулю два, на выходе которого формируются сигналы с удвоенной частотой.

Однополярные сигналы, формируемые на выходах блоков 9 и 10 выделения модуля сигнала, поступают на входы компаратора 11, на выходе которого формируются прямоугольные сигналы с 15 удвоенной частотой относительно частоты знакопеременных сигналов, формируемых на выходе блока 5

20

25

30

смещения напряжений, сдвинутые по фазе на 90 относительно прямоугольных сигналов, формируемых на выходе сумматора 8 по модулю два.

Использование преобразователя позволяет повысить его разрешающую способность за счет формирования двух пар прямоугольных сигналов при перемещении подвижного элемента преобразователя на величину, равную одному периоду растровой решетки.

Формула изобретения

Растровый преобразователь перемещения, содержащий оптически связанные

источник света, подвижный элемент с

нанесенной измерительной растровой решеткой, неподвижный элемент с нанесенными двумя индикаторными растровыми решетками, сдвинутыми одна относительно другой на четверть периода

растровой решетки, фотоприемники,

блок смещения напряжений, входы которого подключены к фотоприемникам, компаратор, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения разрешающей способности, .он снабжен двумя нуль-органами, входы которых подключены к выходам блока смещения напряжения, сумматором по модулю два, входы которого подключены к выходам

нуль-органов, двумя блоками выделения модуля сигнала, входы и выходы которых подключены соответственно к выходам блока смещения напряжений и входам компаратора.

US

U6 U7

U8

U9.10

фиг 2

Редактор Н.Киштулинец

Составитель Т.Айсин Техред М.Ходанич

Заказ 5178/39Тираж 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, А

Корректор М.Пожо

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение разрешающей способности. Источник 1 света формирует параллельные пучки лучей, направляемые на под- - вижный и неподвижный элементы 2, 3 с нанесенными измерительной и индикаторной решетками. Из сигналов, снимаемых с фотоприемников 4, вычитается постоянная составляющая в блоке 5 смещения напряжений, на выходе которого формируется два синусоидальных сигнала, сдвинутых по фазе один относительно другого на 90°, поступающие на входы нуль-органов 6, 7 и блоков 9, 10 выделения модуля сигнала. Прямоугольные сигналы, формируемые нуль- органами 6, 7, поступают на сумматор 8 по модулю два, на выходе которого формируются сигналы с удвоенной частотой. Однополярные сигналы, формируемые блоками 9, 10 выделения модуля сигналов, поступают на входы компаратора 11, на выходе которого формируются сигналы с удвоенной частотой. 2 ил. (Л СО 4; сх О5 4 00