Фотоэлектрический преобразователь перемещения Советский патент 1991 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет исключения погрешности, обусловленной погрешностью нанесения групп штрихов индикаторного лимба.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя перемещения.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения содержит источники 1 и 2 излучения, включенные в балансную схему с помощью переменного сопротивления 3 для изменения мощности излучения, конденсоры 4 и 5, измерительный лимб 6, выполненный в виде равномерно нанесенных штрихов, установленный с возможностью смещения и предназначенный для скрепления с контролируемым объектом ( показан), индикаторный лимб 7, выполненный в виде двух групп 8 и 9 равномерно нанесенных штрихов, сдвинутых друг относительно друга на четверть периода, фотоприемники 10-13, установленные так, что фотоприемники 10 и 11 оптически связаны через группу 8 штрихов индикаторного лимба 7, измерительный лимб 6 и конденсор 4 с источником 1 излучения, а фотоприемники 12 и 13 оптически связаны через группу 9 штрихов индикаторного лимба 7, измерительный лимб 6 и конденсор 5 с источником 2 излучения, и электронный блок 14.

Фотоприемники 10 и 12 включены параллельно и подключены к одному входу электронного блока 14, а фотоприемники 11 и 13 включены встречно и подключены к второму входу электронного блока 14.

Фотоэлектрический преобразователь работает следующим образом.

При перемещении измерительноголим- ба 6 относительно индикаторного лимба 7 происходит модуляция интенсивности пучков лучей источников 1 и 2 излучения, попадающих на фотоприемники 10-13. В результате на выходе фотоприемников 10 13 образуются электрические сигналы с частотой (л), пропорциональной скорости перемещения, и амплитудой, пропорциональной интенсивности пучков лучей, попадающих на фотсприемники 10-13.

С выходов фотоприемников 10-13 снимают сигналы

И Ai- sin о) г:

2 AT sin

Is Аа cos (a) t + (f)

л A2- cos (a) -f ); где р- - фазовый сдвиг, определяющий точность нанесения группы 8 штрихов относительно группы 9 штрихов индикаторного лимба 7,

Так как фотоприемники 10 и 12 включены параллельно, то на входе электронного блока 14 происходит суммирование, и результирующий сигнал г определяется из выражения

10

l Ai -sinu) t+A2cos (a) I + p.

Так как фотоприемники 11 и 13 включены встречно, то на входе электронного блока 14 происходит вычитание, и результирующий сигнал I определяется из выраже- ния

l Ar Sirtft)t +A2COS (tot+pl).

Подстройкой переменного сопротивления 3 регулируют мощность источников 1 и 2 излучения, добиваясь, чтобы фазовый сдвиг между сигналами I1 и l стал равным 90°,

Далее сигналы I1 и i поступают в электронный блок 14, выходной сигнал которого определяет величину перемещения объекта контроля.

Предложенный фотоэлектрический преобразователь перемещения обеспечивает

повышение точности измерения за счет исключения погрешности, обусловленной погрешностью нанесения групп штрихов индикаторного лимба.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемещения, содержащий источник излучения и последовательно установленные по ходу пучка лучей источника излучения измерительный лимб, выполненный в виде

равномерно нанесенных штрихов и предназначенный для скрепления с контролируемым объектом, индикаторный лимб, выполненный в виде двух групп равномерно нанесенных штрихов, сдвинутых друг относительно друга на четверть периода, четыре фотоприемника и электронный блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен вторым источником излучения, первый и второй

фотоприемники установлены так, что они оптически связаны с одной группой штрихов индикаторного лимба, третий и четвертый фотоприемники установлены так, что они оптически связаны с второй группой

штрихов индикаторного лимба, первый и третий фотоприемники включены параллельно и подключены к одному входу элект- ронного блока, второй и четвертый фотоприемники включены встречно и под5 16933726

ключены к второму входу электронногохов индикаторного лимба с первым и втоблока, а источники излучения включены врым фотоприемниками, второй источник

балансную схему с возможностью регулиро-излучения оптически связан через измеривания мощности излучения и установленытельный лимб, вторую группу штрихов индитак, что один из них оптически связан через5 каторного лимба с третьим и четвертым

измерительный лимб, первую группу штри-фотоприемниками.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет исключения погрешности, обусловленной погрешностью групп штрихов индикаторного лимба. При перемещении измерительного лимба 6 относительно индикаторного лимба 7 происходит модуля& и лит У/УЛ Х4МУ7/Я Y///A Ys/Л. У//Л 1 |f П -W ЮРУ/гЛ У / УУЛ 6 ция интенсивности пучков лучей источников 1 и 2 излучения, попадающих на фотоприемники 11, 10, 12 и 13, в-результате чего на выходах фотоприемников 10-13 образуются электрические сигналы с частотой, пропорциональной скорости перемещения, и.амп- литудой, пропорциональной интенсивности пучков лучей, попадающих на фотоприемники 10-13. Подстройкой переменного сопротивления 3 регулируют мощность источников 1 и 2 излучения, добиваясь чтобы фазовый сдвиг между сигналами Г и Г стал равным 90°, при этом сигнал I1 определяется как сумма сигналов с фотоприемников 10 и 12, а Iм определяется как разность сигналов с фотоприемников 11 и 13. По сигналам Г и Iм электронный блок 14 определяет величину перемещения. 1 ил. (Л С / -9 1 Os ю со со VJ ю