Устройство для измерения перемещений Советский патент 1992 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к приборам, характеризующимся оптическими средствами измерения, и предназначено для определения погрешности расположения шага штриховых круговых и линейных растровых мер.

Известно устройство для измерения перемещений, которое можно использовать для измерения погрешности круговых мер и в котором используют два растровых диска, на которых выполнено множество щелей, расположенных по архимедовым спиралям, причем шаг спирали на каждом растровом диске различный. Диски поворачивают относительно друг друга. При взаимном развороте дисков получают муаровую картину, которая перемещается к центру или от центра. Перемещение муаровой картины пропорционально относительному повороту дисков. Угловое измерение производят подсчетом муаровых полос, прошедших через определенное место на диске.

Недостатком данного решения является его сложность из-за образования щелей по архимедовым спиралям различного шага. Точность выполнения спиралей прямо влияет, т.е. реально снижает измерение угла. Кроме этого, недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как нельзя этим способом измерять прямолинейные перемещения или погрешности прямолинейных растровых мер.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее последовательно расположенные источник

света, конденсор, два растра, один из которых установлен с возможностью перемещения относительно другого, фотоприемный блок, включающий три фотоприемника, два из которых расположены в одной плоскости. Недостатком известного устройства является невозможность контроля погрешности изготовления растра.

Целью изобретения является расширен е функциональных возможностей путем контроля погрешности изготовления растра.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг,2 - то же, разрез; на фиг.З схема фотоприемного и регистрирующего блоков.

Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 света, конденсор 2, два растра 3 и 4, Один из которых установлен с возможностью перемещения относительно другого, фотоприемный блок 5, включающий три фотоприемнйка 6,7 и 8, два из которых 6 и 7 расположены в одной плоскости, третий фотоприемник 8 установлен относительно первых двух {6 и 7) со смещением вдоль направления перемещения одного из растров 3. Регистрирующий блок выполнен в виде схемы 9 совпадения, входы которой подключены к выходам двух фотоприемников 6 и В, кодового счетчика 10, выход которого подключен к выходу схемы 9 совпадения, усилителя 11, вход которого подключен к выходу фотоприемника 7, ключа 12, два входа которого связаны с выходами усилителя 11 и кодового счетчика 10, сумматора 13, вход которого связан с выходом ключа 12, и регистратора 14, вход которого связан с выходом сумматора 13, а также направляющей 15 и корпуса 16.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении корпуса 16 с фотоприемниками и растрами по направляющей 15 в фотоприемники 6, 7 и 8 попадает световой поток от источника 1 света, модулируемый муаровой картиной, которая перемещается перпендикулярно направлению взаимного перемещения растров 3 и 4. За один период перемещения муаровой картины на фотоприемники б и 7 два раза будет момент, когда интенсивность их освещения будет одинаковой. Эти моменты фиксируются импульсами в счетчике 10 при помощи схемы 9 совпадения, так как выходное напряжение от фотоприемников 6 и 7 в эти моменты будет одинаковым. В кодовом счетчике 10 задано определенное число импульсов (например, 20,100 или др.), которое

определяет требуемый шаг измерения растровой меры. При достижении заданного числа кодовый счетчик 10 выдает сигнал в управляющий вход ключа 12, который открывается и пропускает электрическое напряжение от фотоприемника 7 через усилитель 11 в сумматор 13.

Величина напряжения пропорциональна значению функции пропускания муарового сопряйсения в зоне установки

фотоприемника 7 и погрешности шага штрихов растровой меры, так как корпус 16 перемещается по образцовой прямой направляющей 15. Усиленный ток от фотоприемника 7 усилителем 11 через ключ 12

попадает в сумматор 13, в котором суммируются последовательно попадающие сигналы, регис1рируемые при помощи регистратора 14. Таким образом, посредством регистратора 14 последовательно полумают график погрешностей растровой меры.

Формула изобретения Устройство для измерения перемещеНИИ, содержащее последовательно расположенные источник света, конденсор, два растра, один из которых установлен с возможностью перемещения относительно другого, фотоприемный блок, включающий

три фотоприемника, два из которых расположены в одной плоскости, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля погрешности изготовления растра, оно

снабжено регистрирующим блоком, выполненным в виде схемы совпадения, входы которой подключены к выходам двух фотоприемников, кодового счетчика, выход которого подключен к выходу схемы

совпадения, усилителя, вход которого связан с выходом третьего фотоприемника, ключэ, один вход которого связан с выходом усилители, другой - кодового счетчика, сумматора, вход которого связан с выходом

ключа, и регистратора, вход которого связан с выходом сумматора, а третий фотоприемник yctaHoeneH относительно первых двух со смещением вдоль направления перемещения одного из растров.

Фие.1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам, характеризующимся оптическими средствамиизмерения, и предназначено для определения погрешности расположения шагз штриховых круговых и линейных растровых мер. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем контроля погрешности изготовления растра. Производят оптическое сопряжение растров и получают муаровую картину. При перемещении одного из растров получают изменяющуюся муаровую картину. В реальном случае растр содержит погрешность шага, которая влия|}т на положение муаровых п«)лос. Посредством фотоприемного и регистрирующего блоков фиксируется вели: чина пропускания муарового сопряжения в зоне расположения фотоприемников, и строится график погрешностей растра. 3 ил.

б

/

Фие.2

i

nf

f3

1

Фигл