Способ измерения линейных и угловых перемещений Советский патент 1992 года по МПК G01B21/22 

Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано при построении растровых преобразователей перемещения.

Известен способ измерения линейных и угловых перемещений, заключающийся в том, что формируют с помощью фотоэлектрических растровых сопряжений электрические сигналы, один из элементов растровых сопряжений связан с объектом, элементы растровых сопряжений располагают так, чтобы при перемещении объекта фазы формируемых электрических сигналов были равномерно смещены в пределах периода одного из электрических сигналов, формируют из электрических сигналов прямоугольные сигналы, передние и задние фронты которых формируют в моменты времени, соответствующие переходу через ноль электрических сигналов, по числу сформированных фронтов прямоугольных сигналов судят о величине линейного или углового перемещения объекта.

Недостатком способа является ограниченная разрешающая способность, вызван-ная формированием прямоугольных сигналов только в моменты времени, соответствующие переходу через ноль электрических сигналов.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения линейных и угловых перемещений, заключающемуся в том, что формируют с помощью фотоэлектрических растровых сопряжений электрические сигналы, один из элементов растровых сопряжений связывают с объектом, элементы растровых сопряжений располагают так, чтобы при перемещении объекта фазы формируемых электрических сигналов были равномерно смещены в пределах периода одного из электрических сигналов, формируют из электрических сигналов прямоугольные сигналы, передние и задние фронты которых формируют в моменты времени, соответствующие переходу через ноль электрических сигналов , по числу сформированных фронтов прямоугольных сигналов судят о величине линейного или углового перемещения объекта, формируют дополнительные прямоугольные сигналы, передние и задние фронты которых формируют в моменты времени, соответствующие переходу через максимальные и минимальные значения электрических сигналов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - времен ные диаграммы

сигналов, формируемых на выходах отдельных блоков устройства.

Устройство содержит фотоэлектрические растровые системы, выполненные в виде оптически связанных осветителей 1.1; 1.2; ..,; 1.П, индикаторных растров 2.1; 2,2; ...; 2.П, измерительного растра 3, связанного с объектом, фотоприемников 4,1; 4.2; ,., 4,п, усилителей 5,1; 5.2; ,,,; 5.п, входы которых подсоединены к фотоприемникам 4,1; 4,2; ...; 4.П, фазосдвигающих цепей 6.2; 6,3; ...; 6.П, нуль-органов 7.1; 7.2; ,.,; 7.п, вход нульоргана 7,1 подключен к выходу усилителя 5.1, входы нуль-органов 7.2...7,п подключены к выходам фазосдвигающих цепей 6,2; 6,3; ...; 6,п, блоки 8.1; 8.2; .,.; В.п выделения экстремумов, вход блока 8,1 выделения экстремумов подключен к выходу усилителя 5.1, входы блоков 8,2; ...; В.п подключены к выходам фазосдвигающих цепей 6.2; 6.3; ...;

6.П.

Способ реализуется следующим образом.

Потоки излучения, формируемые осветителями 1.1; 1.2; ...; 1.п, проходят индикаторные растры 2.1; 2.2; ...; 2.п, измерительный растр 3 и падают на фотоприемники 4.1; 4.2; ...; 4.п. При перемещении измерительного растра 3, связанного с объектом, на выходе фотоприемников 4.1; 4.2; ...; 4.п формируются электрические сигналы, усиливаемые усилителями 5.1; 5.2; ...; 5.п. На выходе усилителей 5.1; 5.2; ...; 5.п формируются электрические сигналы, форма которых близка к синусоидальной. Индикаторные растры 2.1; 2.2; ,.,; 2.п смещены друг относительно друга на часть периода растра, нанесенного на них. С помощью фазосдвигающих цепей 6.2; 6.3; ... б.п осуществляется дополнительное равномерное, смещение фаз электрических сигналов, формируемых на их выходах в пределах одного периода и относительно электрического сигнала, формируемого на выходе усилителя 5.1.

Нуль органы 7.1; 7.2; ...; 7.п формируют прямоугольные сигналы при переходе через ноль электрических сигналов, поступающих на их входы. Блоки 8.1; 8.2;... 8.п выделения экстремумов формируют прямоугольные сигналы при переходе электрических сигналов, поступающих на их входы, через максимальные и минимальные значения.

По числу передних и задних фронтов прямоугольных сигналов, формируемых на выходах нуль-органов 7.1; 7.2; ... 7.п и блоков 8.1; 8.2; ... 8,п выделения экстремумов судят о величине перемещения измерительной решетки 3, т.е. объекта.

Изобретение относится к измерительной те)«нике. Цель изобретения - повыше-2-/ 3 PQ ^-/Фиг.^(Лс•ч ь!CJ ON