Фотоэлектрический датчик угловых перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01B11/26 

uz.2

Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектрическим

устройствам для представления аналоIговых величин в цифровой форме,

Цель изобретения - повышение надежности измерения угловых перемещений и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема фотоэлектрического дат- чика угловых перемещений; на фиг. 2- разрез фланца в плоскости укладки модулирунзщих световодов.

Фотоэлектрический датчик угловых перемещений содержит корпус 1, раз- мещенные в корпусе 1 и предназначенные для скрепления с объектом (не показан) вал 2, установленный на нем фланец 3 с цилиндрической поверхностью, оптически связанные осветитель 4, включающий в себя источник 5 света и оптическую систему 6, световоды 7, уложенные по диаметру сечения фланца 3 так, что их оптические входы и вьпсоды расположены н цилиндрической поверхности фланца 3 световоды 8, входные торцы 9 которых расположены по дуге окружности поверхности фланца 3 на заданном расстоянии от нее, вькодные торцы 10 объединены в четные и нечетные два фотоприемника П и 12, причем выходы 10 четных световодов оптически связаны с одним из фотоприемников, а выхода нечетных - с другим.

Устройство работает следующим об разом.

Световой поток от источника 5 света превращается в параллельный пучок света и проецируется оптичес- кой системой 6 перпендикулярно к нормам цилиндрической -поверхности фланца 3 и вдоль плоскости укладки световодов 7 с небольшим перекрытием. При вращении вала 1 вращается фланец 3 с уложенными в нем световодами. В результате световой поток на входных торцах 9 световодов 8 периодически сканирует с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения контролируемого объекта (н показан). В результате сканирования по входным торцам световодов 7 на

0

5

0 5

0 5 0

их выходах формируются световые импульсы, частота повторения которых пропорциональна скорости вращения и щагу, с которым они расположены. Световые импульсы подаются на оптические входы фотоприемников 10 и 12, которые обеспечивают преобразование их в электрический сигнал и формирование из него коротких импульсных сигналов для дальнейшей их обработки в цифровых устройствах. С целью обеспечения кодирования углового положения вала выходные торцы световодов 8 разделены на четные и нечетные, объединены и оптически связаны с фотоприемниками 11 и 12. Вследствие этого при вращении фланца 3 сигнал последовательно появляется то в одном, то в другом фотоприемнике.

Подсчитывая общее число импульсов с обоих фотоприе14ников, определяют угол поворота вала, а следовательно, и объекта, скрепленного с ним.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик угловых перемещений, содержащий корпус, размещенные в корпусе и предназначенные для скрепления с объектом вал, установленный на нем фланец с цилиндрической поверхностью, оптически связанные осветитель, световоды I

и фотоприемный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения угловых перемещений и упрощения конструкции, осветитель установлен по нормали к цилиндрической поверхности фланца, световоды уложены по диаметру сечения фланца так, что их оптические входы и выходы расположены на цилиндрической поверхности, фотоприемный блок выполнен в виде двух фотоприемников, набора световодов, входные торцы которых расположены по дуге окружности поверхности фланца на заданном расстоянии от нее, выходы четных световодов оптически связаны с одним из фотоприемников, а выходы нечетных - с другим.

Фи8.1

Изобретение относится к автоматике, в частности к фотоэлектрическим устройствам для представления аналоговых величин в цифровой форме. Цель изобретения - повышение надежности измерения угловых перемещений и упрощение конструкции. В корпусе 1 установлены и механически связаны с ним вал 2 с фланцем 3 и осветитель 4, включающий в себя источник 5 света и оптическую систему 6, при этом осветитель расположен так, что его оптическая ось перпендикулярна цилиндрической поверхности фланца, в плоскости сечения которого по диаметру уложены световоды 7. Торцы световодов расположены на поверхности фланца, по образующей цилиндра фланца на некотором расстоянии от его поверхности расположены световоды 8, входными концами 9 плотно уложенные друг к другу в пределах угла, образованного между центрами торцов двух соседних модулирующих световодов. Световоды 8 объединены четными и нечетными торцами 10 и оптически связаны с фотоприемниками 11 и 12. 2 ил.