Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах станков, машин и приборов с устройствами цифровой индикации.

Цель изобретения - увеличение диапазона контролируемых перемещений, повышение точности и надежности измерений.

На фиг. 1 и 2 показан фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений, поперечный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2.

Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений содержит пустотелый корпус 1 с продольным окном, уплотнения 2 и 3 окна с закрывающейся под действием сил упругости щелью, растровую

линейку 4, приклеенную к выступу в корпусе 1, преобразующую головку, включающую базовую часть 5, ножевидную часть 6, поводковую часть 7, индикаторную пластинку 8, установленную в оправе 9 с опорами 10, взаимодействующими с поверхностью растровой линейки 4, плоскую пружинную рамку 11, связывающую оправу 9 индикаторной пластинки 8 с поводковой частью 7, осветители, содержащие источники 12 и 13 излучения, коллимирующие линзы 14 и 15, и кронштейн 16 с блоком 17 фотоприемников. Источник 12 излучения установлен в базовой части 5, коллимирующая линза 14 - в поводковой части 7, в ножевидной части 6 выполнены каналы 18 и 19 для прохождения излучения. На индикаторной пластинке

С

VJ го го о

Јь

имеются четыре сдвинутых на 1/4 шага штрихов участка растра, а также маска для получения сигнала начала отсчета.

Растровая линейка 4 установлена перпендикулярно оси каналов 18 и 19 (перпендикулярно плоскости симметрии продольного окна) Пружинная рамка 11 охватывает с зазором коллимирующие линзы 14 и 15. Для обеспечения поджатия опор 10 оправы 9 индикаторной пластинки 8 к растровой линейке 4 установлена пружина 20. В ноже- видной части, кроме каналов 18 и 19, выполнено отверстие 21 для проводов, идущих от блока 17 фотоприемников через соединительную плату к кабелю 22.

Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений работает следующим образом.

Корпус 1 преобразователя устанавливается на неподвижной части объекта (станка, прибора), а базовая часть 5 преобразующей головки - на подвижном узле. При перемещении подвижного узла преобразующая головка перемещается относительно корпуса 1 с растровой линейкой 4. При этом уплотнения 2 и 3 обтекают ножевидную часть 6.

Поток излучения от источников 12 и 13, проходя через линзы 14 и 15, коллимируется и попадает на растровое сопряжение, образованное индикаторной пластинкой 8 и растровой линейкой 4. Модулированный растровым сопряжением поток попадает на блок 17 фотоприемников, где он преобразуется в электрические сигналы - два сдвинутых на половину периода сигнала синусоидальной формы и сигнал начала отсчета (при сопряжении маски индикаторной пластинки с аналогичной маской растровой линейки).

Выполнение преобразователя обеспечивает получение синусоидальной формы основных выходных сигналов без искажений вдоль всей растровой линейки, в том числе и в зоне стыков, что позволяет значительно увеличить диапазон преобразования перемещений с обеспечением высокой точ- ности интерполирования.

Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений, содержащий пустотелый корпус с продольным окном, уплотнение окна со щелью, растровую линейку, установленную в корпусе, преобразующую головку, .включающую базовую, ножевидную и поводковую части и установленную

так, что базовая часть расположена вне корпуса, поводковая часть расположена в полости корпуса, ножевидная часть связана с базовой и поводковой частями и расположена в щели уплотнения, индикаторную пластину с опорами, расположенную так. что опоры взаимодействуют с поверхностью растровой линейки, узел упругой связи индикаторной пластинки с поводковой частью, осветители, оптически связанные с индикаторной пластинкой и растровой линейкой и выполненные из источников излучения и коллимирующих линз, и блок фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона контролируемых перемещений и повышения точности и надежности измерений, источники излучения установлены в базовой части преобразующей головки, коллимирующие линзы - в ее поводковой части, ножевидная часть преобразующей головки выполнена с каналами, предназначенными для прохождения излучения, растровая линейка установлена перпендикулярно осям каналов, а узел упругой связи выполнен в виде плоской пружинной

рамки и установлен так, что рамка охватывает с зазором коллимирующие линзы осветителей,

11 t

Изобретение относится к измерительной технике и используется в измерительных системах с цифровой индикацией. Цель изобретения - увеличение диапазона контролируемых перемещений, повышение точности и надежности измерений. Излучение от источников 12, 13 через коллимирующие линзы 14 и 15 попадает на растровое сопряжение, образованное индикаторной пластиной 8 и растровой линейкой 4, которое модулирует излучение. Линейка 4 установлена перпендикулярно оси каналов 18 и 19, предназначенных для прохождения излучения, и к ней поджата пластина 8 с помощью пружины 20 через опоры 10 оправы 9. Излучение через каналы 18, 19, выполненные в ножевидной части 6 преобразующей головки, попадает в блок 17 фотоприемников, где преобразуется в электрические сигналы. 3 ил.

/5 7 Щ Z

17

1 Ц 8

Фиг. 2