ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛА Советский патент 1965 года по МПК H03M1/32 

Известны фотоэлектрические датчики угла с грубым и точным отсчетами и модулятором с развертывающей щелью, выполненный в виде спирали Архимеда.

Описываемый датчик, с целью повышения точности устройства, содержит дорожку калибровочных штрихов, нанесенную на модулирующем диске, оптическую систему, осуществляющую поворот изображения штрихов лимба на 40° в той же плоскости и два фотоэлемента, выходы которых связаны через коммутирующее устройство, амплитудный дискриминатор и ключ со входом счетчика импульсов.

С целью упрощения съема информации, третий фотоэлемент связан через усилитель и ключ со счетчиком .импульсов, а на лимбе размещена дополнительная дорожка, выполненная в Виде спирали Архимеда.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый датчик; на фиг. 2 - то же,волане.

Датчик содержит стеклянный лимб 1 с нанесенными на нем через 1° прозрачными щтрихами 2 и прозрачной линией в виде одного щага спирали Архимеда 3. Лампочка 4 освещает определенную зону лимба с участком спирали. Изображение спирали Архимеда при помощи призмы 5 и линзы 6 Передается через прямоугольную диафрагму 7 в плоскость модулятора 8. Кроме того, лампочка 2

подсвечивает через призму 9 другой край Лимба со штрихами, а система линз 10 и // с помощью призм J2 и 13 строит изображение (через прямоугольную диафрагму 14) в плоскости модулятора таким образом, что изображение штрихов располагается параллельно касательной модулятора, проведенной перпендикулярно радиусу, проходящему через центры щтрихов. Длина диафрагмы 7 равна щагу спирали Архимеда на лимбе, длина диафрагмы il4 - расстоянию между штрихами лимба. В соответствии с зависимостью Р а ф (где ф - угол поворота лимба, о - величина смещения по радиусу точки на спирали). В зависимости от угла поворота изображение какого-либо штриха лимба занимает определенное положение и попадает в диафрагму. Таким образом, для определения угла поворота лимба необходимо оценить линейные смещения относительно краев диафрагм участка спирали (грубый отсчет) и штриха лимба (точный отсчет), для чего на модулирующем диске наносится развертывающая щель 15 также в виде одного шага спирали Архимеда, однако состоящая из чередующихся светлых и темных участков, равных по величине. При вращении модулятора от мотора 16 спираль модулятора «прочитывает одновременно оба поля 17 и 18 диафрагм, а в

внутри каждой диафрагмы производится оценка смещения относительно краев диафрагмы, что фиксируется соответствующими фотоэлементами грубого 19 и точного 20 каналов. На диафрагме 14 расположены поле 17 точного и поле 18 грубого каналов. Градация яркости, создаваемая при прохождении прозрачного участка развертывающей щели по полю 18 -и совпадение его изображения с изображением штриха лимба различны. В связи с этим за один.полный цикл считывания (1 оборот модулятора) на фотоэлементе 20 точного канала возникает один большой управляющий имцульс от щтриха лимба и п малых импульсов. Амллитудный дискриминатор 21 различает и разделяет их по цепям управления. При приходе управляющего импульса ключ 22 закрывается и счетчик импульсов 23 фиксирует величину разворота лимба в диапазоне 1°. Грубое значение угла фиксируется ключом 24 на счетчике 25. Для исключения эксцентриситета предусмотрен однотйпнь1й и симметрично расположенный второй точный канал (фотоэлемент 26). Коммутирующее устройство 27 осуществляет непрерывно переключение каналов.

Предмет изобретения

1.Фотоэлектрический датчик угла с грубым и точным отсчетами и модулятором с развертывающей щелью, выполненной в виде спирали Архимеда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, он содержит дорожку калибровочных штрихов, нанесенную на модулирующем диске, оцтическую систему, осуществляющую поворот изображения штрихов лимба на 90° в той же плоскости и два фотоэлемента, выходы которых связаны через коммутирующее устройство, амплитудный дискриминатор и ключ со входом счетчика импульсов.

2.Датчик по п. I, отличающийся тем, что, с целью упрощения съема информации, третий фотоэлемент связан через усилитель и ключ со счетчиком дмцульсов, а лимб содерЖит дополнительную дорожку в виде спирали Архимеда.

18 7 15

СВетлад Tio/loCHa на лимЬе

fviZ