ЛПИТИО- 4 j "' т; y?:B'i?€i:M ' ttiiJiKC^tEfCA Советский патент 1970 года по МПК H03M1/28 G01P3/36 

1

В области автоматизации производственных процессов известны фотоэлектрические датчики для измерения углового перемещения и скорости вращения вала, содержащие осветитель, фокусирующий объектив, дисковый растровый модулятор и фотоприемник.

Однако диапазон применения известных устройств ограничен, так как вращающийся на валу дисковый растровый модулятор увеличивает статический момент инерции исследуемого вала.

В предложенном устройстве статический момент инерции исследуемого вала уменьщеп за счет того, что в нем на вращающемся валу укреплено отражательное устройство в виде наклонного зеркала или призмы, а между дисковым растровым модулятором и фотоприемником установлено отражательное кольцо с зеркальным покрытием, причем дисковый растровый модулятор, отражательное кольцо и фотоприемник расположены соосно с валом и закреплены неподвижно. Кроме того, с целью уменьщения ошибки от эксцентриситета, в зоне щтрихов дискового растрового модулятора нанесена концентрическая риска.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого датчика.

зеркало 4, исследуемый вал 5, неподвижный дисковый растровый модулятор 6, отражательное кольцо 7 и фотоэлектрический приемник 8. Световой поток от осветителя / проходит через объектив 2 и, отразивщись от зеркала 3, попадает на зеркало 4, механически связанное с вращающимся валом 5 исследуемого механизма. Плоскость зеркала 4 расположена под таким углом р к оси вращающегося вала 5, чтобы отраженный от зеркала 4 световой поток попадал на плоскость растра 6. Пройдя через растр 6 с прозрачными и непрозрачными щтрихами, световой поток падает на внутреннюю поверхность неподвижного кольца 7 с зеркальным покрытием, отразившись от которого, попадает на неподвижный фотоприемник 8, расположенный на одной оси а-а с валом 5, растром 6 и кольцом 7. Зеркало 3 расположено в центре растра 6 под таким углом у к оси а-а, чтобы световой луч, падающий на это зеркало, направлялся по оси симметрии а-а измерительной системы. При вращении вала 5 с зеркалом 4 угол р не меняется, в связи с этим световой «зайчик в плоскости растра 6, установленного перпендикулярно к оси а-а, описывает круг, пересекая прозрачные и непрозрачные штрихи. При условии фокусировки светового луча объективом 2 в плоскости растра 6 до размера штрихов последнего на входе фотоприемника 8 получаем световой

поток, модулированный по амплитуде, а на его выходе - послеаовательность электрических импульсов, частота которых пропорциональна угловой скорости (со), а количество - угловому перемегцеиию (ф) вращающегося вала.

Ошибка от эксцентриситета установки элементов онисываемого датчика относительно оси сим1метрии а-а измерительной системы уменьшается, если обеспечить движенне светового «зайчика в плоскости растра но тонкой концентрической риске, нанесенной в зоне его щтрихов.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрический датчик для измерения углового перемещения и скорости вращения

вала, содержащий осветитель, фокусирующий объектив, дисковый растровый модулятор и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью уменьшения статического момента инерции исследуемого вала, в нем на вращающемся валу укреплено отражательное устройство в виде наклонного зеркала или призмы, а между дисковым растровым модулятором и фотоприемником установлено отражательное кольцо с зеркальным покрытием, причем дисковый растровый модулятор, отражательное кольцо и фотоприемник расположены соосно с валом и закреплены неподвижно.

2. Датчик но п. 1, отличающийся тем, что, с

целью уменьщения ошибки от эксцентриситета, в зоне штрихов дискового растрового модулятора нанесена концентрическая риска.