Растровый датчик линейных перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

Фиг.1

Изобретение относится к измерительной технике,

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприемников,

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 - расположение фотоприемников.

Устройство содержит оптически связанные светодиод 1, линзу 2, подвижный элемент 3 с нанесенной измерительной решеткой 4, неподвижный элемент 5 с четырьмя окнами, на которые нанесены четыре индикаторные решетки 6, которые смещены друг относительно друга на четверть периода решетки, четыре фотоприемника 7-10 и измерительный блок 11.

Датчик работает следующим образом.

Поток излучения формируется светоди- одом 1, преобразуется в поток, близкий к параллельному, линзой 2. При перемещении подвижного элемента 3 относительно не- подвижного элемента 5 происходит модуляция потока излучения, На выходе фотоприемников 7-10 формируются электрические сигналы, сдвинутые друг относительно друга на 90° за счет взаимного смещения индикаторных решеток б, нанесенных на неподвижный элемент 5. Измерительный блок 11 подсчитывает число периодов электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников 7-10, количество которых связано с величиной перемещения подвижного элемента 3,

Поток излучения, формируемый линзой 2, имеет расходимость вследствие конечности размера светящегося элемента светоди- ода 1, что приводит к смещению теневого изображения растровой решетки 4 относительно индикаторных решеток 6. Наибольшее смещение и искажение теневого мзобрахсенмя происходит в направлении,

перпендикулярном направлению штрихов; измерительной решетки 4 и в углах изображения. За счет выполнения фоточувствительных площадок 12 фотоприемников 7-10

в виде прямоугольников со срезанными углами, искаженные теневые изображения измерительной решетки 4 не попадают на фоточувствительные площадки 12, что уменьшает неинформационные фазовые

сдвиги сигналов, снимаемых с фотоприемников 7, 8, 9, 10.

Использование устройства позволяет повысить точность измерений за счет уменьшения неинформационных фазовых

сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприемников.

Формула изобретения Растровый датчик линейных перемещений, содержащий оптически связанные све- тодиод, линзу, подвижный элемент с нанесенной измерительной решеткой, неподвижный элемент с четырьмя окнами, на которые нанесены четыре индикаторные решетки, которые смещены одна относительно другой на четверть периода решеток, четыре фотоприемника и измерительный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет

уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприем- киков, первое и второе, третье и четвертое окна образуют две пары, размещенные одна под другой на неподвижном элементе

фотоприемники выполнены в виде прямоугольников, большие стороны которых расположены параллельно штрихам индикаторных решеток, первый и второй, третий и четвертый фотоприемники образуют

две пары, размещенные одна под другой, фотонувствительные площадки фотоприемников сопряжены с соответствующими окнами.

ю

8

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения неинформационных фазовых сдвигов сигналов, снимаемых с фотоприемников. Поток излучения, формируемый светодиодом 1, преобразуется в параллельный поток линзой 2. Поток излучения модулируется по амплитуде измерительной 4 и индикаторными 6 решетками, нанесенными на- подвижный 3 и неподвижный 5 элементы. При перемещении подвижного элемента 3 на выходах фотоприемников формируются сигналы, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90° Сигналы обрабатываются измерительным блоком 11. Наиболее геометрически искаженные участки теневого изображения измерительной решетки 4 не попадают на фоточувствительныеплощадки фотоприемников. 3 ил.

Фиг.2

Фм.З