Устройство для измерения перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B11/00 

Фиг.1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения больших перемещений, в частности для измерения перемещения длинно- винтовых прецизионных передач.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности и обеспечение возможности дистанционного измерения достигается за счет направленности излучения в измерительных каналах.

На фиг. 1 представлено устройство для измерения перемещений без электронного блока, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; па фиг. 3 - перекрытие опорного и измерительного растров; на фиг. 4 - электрические сигналы на выходах фотоприемни- коо и на выходе сумматора.

Устройство состоит из последовательно установленных источника 1 света, цилиндрической линзы 2, двух параллельных измерительных каналов, образованных двумя рядами ячеек опорного растра 3 с чередующимися треугольными и квадратными окнами, дпумя ячейками с квадратными окнами измерительного растра 4, фоконами 5 и 6 и фотоприемниками 7 и 8, и электронного блока, содержащего усилители 9 и 10, сумматор 11, фильтры 12 и 13, измеритель 14 уровня, счетчики 15 и 16 и регистратор 17. Ячейки растров выполнены в виде набора плоских пластин, установленных параллельно оптической оси.

Устройство работает следующим образом.

Опорный и измерительный растры 3 и 4 устанавливают так, что их окна перекрывают друг друга (фиг. 3), при этом измеритель- ный растр 4 жестко связан с контролируемым объектом, а опорный растр 3 вместе с источником 1 света и линзой 2 укреплены на неподвижном основании. Измерительный растр 4, перемещаясь вдоль опорного растра 3, перекрывает окна ячеек. Спет источника 1 проходит через перекрытые области растров 3 и 4, а также фоконы 5 и б собирается на фотоприемниках 7 и 8. Величина электрического сигнала

с фотоприемников пропорциональна площади перекрытия ячеек растров. Сигнал с фотоприемников 7 и 8 усиливается в усилителях 9 и 10. Форма сигналов при движении

растра 4 показана на фиг. 4. Формы сигналов с различных усилителей имеют обратные формы по отношению друг к другу. После сумматора 11 сигнал имеет вид периодических импульсов одинаковой амплитуды (фиг. 4). Сигнал с усилителей 9 и 10 также поступает на вход фильтров 12 и 13, где отфильтровываются высокие частоты, а в счетчиках 15 и 16 подсчитываются максимумы и минимумы огибающих. Соотношение

максимумов и минимумов позволяет построить шкалу с грубым отсчетом, В промежутках между грубыми отсчетами измерение расстояний производится по импульсам в сумматоре 11. Эти импульсы напряжения получаются в результате взаимного перекрытия зазоров и пластин ячеек растров. Ширина нулевого и максимального напряжения зависит от толщины пластин и соотношения между толщиной

пластины и расстоянием между пластинами.

Формула изобретения Устройство для измерения перемещений, содержащее последовательно установленные источник света, опорный и измерительный растры, фотоприемник и электронный блок обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и обеспечения возможности дистанционного измерения, оно снабжено вторым фотоприемником и двумя фоконами, опорный растр выполнен в виде двух рядов ячеек с чередующимися треугольными и квадратными окнами, измерительный растр выполнен в виде двух ячеек с квадратными окнами, установленными так, что ряды ячеек опорного растра, ячейки измерительного растра, фоконы и фотоприемники образуют попарно два измерительных

канала, а все ячейки выполнены в виде набора плоских пластин, установленных параллельно оптической оси,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения больших перемещений, в частности для измерения перемещения длинно- винтовых прецизионных передач. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и дистанционного измерения -достигается за счет направленности излучения в измерительных каналах. Свет источника 1 света проходит через перекрытые области растров 3 и 4, фоконы 5, 6 и собирается нэ фотоприёмниках 7 и 8. Опорный растр 3 содержит ячейки с чередующимися треугольниками и квадратными окнами, образующие совместно с ячейками измерительного растра 4, фоконами 5, 6 и фотоприемниками 7 и 8 два параллельных измерительных канала, за счет несимметричного расположения ячеек опорного растра 3 в измеритепьных каналах формы сигналов с усилителей имеют обратные формы по отношению друг к другу. Соотношение максимумов и минимумов сигналов с усилителей определяет грубую шкалу отсчета, а количество импульсов в сумматоре - точную шкалу отсчета. 4 ил. сл с Os со 4 О О 4

////////

/////77

f///////

////// /

Ч Ч X X X X

X X Ч

х У

ч ч х s

4VS

Ј

±r

fej