Фотоэлектрический преобразователь перемещения Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

ipuzi

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений различных объектов.

Известно устройство для измерения перемещения, содержащее источник излучения, линзу, растровое сопряжение из измерительной и индикаторный решеток с четырьмя группами штрихов, группу фотоприемников по числу групп штрихов, по одной риске начала отсчета, на каждой решетке с соответствующими фотоприем- никамй, и схему обработки сигнала 1.

Недостатком устройства является низкая разрешающая способность из-за низкой дискретизации отсчета.

Известен фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий источник излучения, конденсорную линзу, растровое сопряжение измерительной и индикаторной пластин, содержащее четыре группы растровых решеток, смещенных одна относительно другой на четверть периода, блок фотоприемников и схему обработки сигналов, обеспечивающую дальнейшее деление сигнала 2.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность измерения из-за влияния погрешности нанесения растровых шкал и погрешностей, вносимых блоком обработки при делении периода сигнала.

Целью изобретения является повышение точности за счет обеспечения наряду с грубым и точного отсчета в оптическом тракте.

Цель изобретения достигается тем, что в фотоэлектрическом преобразователе Перемещений содержащем оптически связанные источник света, конденсорную линзу, измерительный растр со шкалой, индикаторный растр со шкалой и фотоприемники, блок обработки сигнала, вход которого связан с фотоприемниками, введено пороговое устройство, дополнительные фотоприемники, индикаторный растр выполнен с дополнительной шкалой, образующем со шкалой измерительного растра конусное сопряжение и. является шкалой точного отсчета, дополнительные фотоприемники располагаются в зонах формирования нониусных полос, пороговое устройство входами и выходами подключено соответственно к дополнительным фотоприемникам и блоку обработки сигнала.

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 - конструкция измерительного и индикаторных растров и расположение дополнительных фотоприемников.

Преобразователь содержит оптически связанные источник 1 света, конденсор 2, измерительный 3 и индикаторный 4 растры, дополнительный индикаторный растр 5, образующий с измерительным растром 3 но- ниусное сопряжение, фотоприемники 6, дополнительные фотоприемники 7, расположенные в зонах формирования комбинационных кониусных полос, пороговое

устройство 8, входы которого подключены к дополнительным фотоприерлникам 7, блок 9 обработки сигнала, входы которого связаны с фотоприемниками 6 и выходами порогового устройства 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Источник 1 света формирует поток излучения направляемый на конденсор 2. Поток излучения, пройдя измерительный и индикаторные растры 3-5, формирует на выходах фотоприемников 6 и дополнительных фотоприемников 7 электрические сигналы, амплитуда которых изменяется при перемещении измерительного растра 3.

Блок 9 обработки сигнала фиксирует величину грубого перемещения измерительного растра 3 по количеству сигналов, формируемых на выходе фотоприемников 6. Один сигнал формируется при перемещении измерительного растра на величину, равную одному периоду штриховой решетки, нанесенной на измерительный растр 3. При перемещении измерительного растра 3 на величину, равную одному периоду

штриховой решетки, на выходах дополнительных фотоприемников 7 последовательно формируются сигналы, число которых равно числу комбинационных муаровых полос, формируемых измерительным растром 3 и дополнительным индикаторным растром 5.

Сигналы, формируемые на выходах до- полнительных фотоприемников 5, поступают на пороговое устройство 8, осуществляющее дискриминацию по амплитуде, и далее на вход блока 9 обработки сигнала.

Блок 9 обработки сигнала фиксирует перемещение измерительного растра 3 на величину, меньшую периода штриховой

решетки, нанесенной на измерительный растр 3.

Использование преобразователя позволяет повысить его разрешающую способность до величины, меньшей периода

штриховой решетки, нанесенной на измерительный растр.

Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь перемещения, содержащий оптически связанные источник света, конденсорную линзу, измерительный растр со шкалой, индикаторный растр со шкалой, фотоприемники, блок обработки сигнала, вход которого связан с фотоприемниками, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен пороговым устройством, дополнительными фотоприемниками, индикаторный растр выполнен с дополнительной

шкалой, образующей со шкалой измерительного растра нониусное сопряжение яв- ляющееся шкалой точного отсчета, дополнительные фотоприемники распола- гаются в зонах формирования комбинационных конусных полос, пороговое устройство входами и выходами подключено соответственно к дополнительным фото- приемникам и блоку обработки сигнала.

Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения - повышение разрешающей способности преобразователя. Источник света 1 Формирует поток излучения, который, пройдя конденсатор 2, проходит измерительный растр 3, индикаторный растр 4 и дополнительный индикаторный растр 5, с фотоприемников 6 снимается сигнал грубого отсчета, фиксируемый блоком 9 обработки сигнала. С порогового устройства 8, подключенного к дополнительным фотоприемникам 7, снимаются сигналы точного отсчета, фиксируемые блоком 9 обработки сигнала. Формирование сигналов точного отсчета обеспечивается за счет нониусного сопряжения измерительного растра 3 и дополнительного индикаторного растра 5. 2 ил.

Т7 Т Т Т Т

i ж о щ ж

фиг.2