ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛА Советский патент 1967 года по МПК G01B11/26 G02B27/30 

Известны датчики угла, содержащие источник света, конденсор, подвижную и неподвижную решетки со штрихами, собирающие линзы и другие детали.

Предложенный датчик отличается от противопоставленных тем, что в нем между коллимационной трубой и решетками, соосно с ними, установлено вначале по ходу световых лучей зеркало с наружной отражательной конической поверхностью и, затем, концентрично ему - второе кольпевое зеркало с внутренней конической отражательной поверхностью, что позволяет осветить от одного источника света все деления решеток параллельными лучами, а неподвижная решетка и собирающая линза выполнены в виде полных кругов, соосных с подвижной решеткой, диаметр которых равен.ее диаметру. Такое отличие позволяет усреднить ошибки в пределах i/4 измерительной решетки, уменьшить влияние ошибок от эксцентриситета и, тем самым, увеличить точность отсчета угла.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый датчик; на фиг. 2 - зеркало с наружной отражающей, конической поверхностью; на фиг. 3 - кольцевое зеркало с внуттренней конической поверхностью; на фиг. 4- неподвижная решетка, нанесенная на периферию диска так, что радиальные деления каждого из квадрантов а, Ь, с, d сдвинуты относительно делений соседних квадрантов на 1/4 шага в одну и другую сторону; на фиг. 5 - подвижной диск с измерительной решеткой, имеющей радиальные деления, равномерно нанесенные на всю периферию; на фиг. 6 - четырехфокусная линза.

Описываемый фотоэлектрический датчик угла включает в себя источник / света и коллимационную трубу 2, из выходного отверстия

которого параллельный пучок 3 света попадает на зеркало 4 с наружной отражающей конической поверхностью. Отразившись от последнего и кольцевого зеркала 5 с внутренней конической поверхностью пучок света принимает трубчатую форму и освещает все деления неподвижной решетки 6 (фиг. 4) и измерительной решетки на подвижном диске 7 (фиг. 5), укрепленном на валу 8, положение которого необходимо измерять.

Часть света, прошедшая через обе решетки, собирается линзой 9 (фиг. 6) в ее четырех фокусах. Решетка 6 и линза 9 выполнены в виде полных кругов, соосных с подвижной решеткой, диаметр которых равен ее диаметру.

В каждом фокусе установлен один фотоприемник 10. Участок линзы, соответствующий каждому фокусу, устанавливается против одного из квадрантов неподвижной решетки, все деления которого имеют одинаковую фазу.

является четыре треугольных сигнала, фаза каждого из которых сдвинута относительно предыдущего на 90°. Ширина делений неиодвижной и измерительной решетки одинакова и определяет собой период сигналов, который также зависит от скорости поворота вала. Дальнейшая переработка сигналов произвоцится известными способами.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический датчик угла, содержаш,ий источник света, коллимационную трубу, подвижную и неподвижную решетки со штрихами, собираюш,ую линзу, фокусируюшую свет

ОТ каждого участка неподвижной решетки на один из четырех фотоприемников, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, в нем между коллимационной трубой и решетками, соосно с ними, установлено вначале по ходу световых лучей зеркало с наружной отражаюшей конической поверхностью и, затем, концептрично ему - второе кольцевое зеркало с внутренней конической поверхностью, что позволяет осветить от одного источника света все деления решеток параллельными лучами, а неподвижная решетка и собирающая линза выполнены в виде полных кругов, соосных с подвижной решеткой, диаметр которых равен ее диаметру.

ие.2

ае.4

fua.S

9

9

;