Фотоэлектрическая растровая система Советский патент 1976 года по МПК G01B11/02 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к средствам для измерения координат или перемещений по этим координатам.

Известны фотоэлектрические измерительные устройства для однокоординатного измерения, содержащие растровое сопряжение, выполненное в виде измерительного и индикаторного растров, осветитель, фотоприемники,п -фазный интерполятор

шага растрового сопряжения, а также узел грубого отсчета, выполненный в виде кодовых масок и считывателей и управляемый от интерполятора шага растрового сопряжения.

Известны также устройства для двух координатных измерений линейных перемещений, измерительный растр которых выполнен крестообразным, в виде двух серий взаимно перпендикулярных штрихов.

Известные устройства не позволяют автоматизировать контроль перемещений по двум координатам, вследствие несовместимости известныхформ выполнения индикаторнго растра с крестообразным измерительным

С целью обеспечения двух координатных измерений предложенное устройство снабжено измерительным крестообразным растром, а индикаторный растр выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных крестообразно расположенных рядов окон, число которых в каждом ряду равно числу фаз интерполятора.

С целью отсчета абсолютных значений координат узел грубого отсчета снабжен двумя самостоятельными кодовыми масками, расположенными вдоль осей координат

На чертеже показано предложенное уст ройство.

Устройство содержит растровое сопряжение, выполненное в виде измерительного растра 1 и индикаторного растра 2 с равными шагами. Измерительный растр связан с подвижным звеном и может перемещаться в плоскости ХОУ. Он выполнен в виде двух серий взаимно перпендикулярных прозрачных штрихов на непрозрачном фоне (крестообразный растр) Осветитель 3, индикаторный растр и комплект фотоприемников 4 закреплены неподвижно и предна-значены для отсчета перемещений измерительного растра. Фотоприемники включены на вход П -фазногоинтерполятора (на чертеже не показан), предназначенного для отсчета доли шага растрового сопряжения и выдачи информации об абсолютных зна чениях координат в виде младших разрядов числового кода. Индикаторный растр выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных крестообразно расположенных рядов окон 5, в которых чередуются прозрачные и непрозрачные штрихи, составляющие малый угол со штрихами измерительного растра, В кансдом из последующих окон штрихи смещены на - долю шага растрового сопряжения, что обеспечивает работу п -фазного интерполятора.

Узел грубого отсчета выполнен позиционным и .снабжен двумя кодовыми масками 6 и 7, расположенными вдоль каждой из осей координат X и У. Он служит для отсчета старших разрядов абсолютного значения координат.

Для согласования грубого и точного отсчета каждый из .считывателей кодовых масок снабжен двумя рядами 8 и 9 фотопри- емников, управляемых от интерполятора ща- га растрового сопряжения.

Работает устройство следующим образом.

После установки измерительного растра в некоторое положение световой поток от осветителя пройдет через измерительный растр, окна индикаторного растра и достит нет фотоприемников. Блягодаря наличию малого угла между штрихами растров 1 и 2 возникает муаровая картина. Вследствие сдвига штрихов шага в каждом из последующих окон индикаторного растра, оовешенность фотоприемников будет различной, что позволяет сформировать п - фазную систему сигналов, подаваемую

на вход интерполятора щага растрового сопряжения. С выхода интерполятора получают в цифровой форме информацию о младших разрядах измеряемой координаты.

Часть светового потока от осветителя проходит через кодовые маски и попадает на ряды 8 и 9 фотоприемников считывателей узла грубого отсчета, выдающие информацию о старших разрядах измеряемых координат. Для согласования грубого и точного отсчета рядами фотоприемников управляют от интерполятора шага растрового сопряжения. При считывании кодовой маски 6 (или 7) при отсчете 1 (единица) в старшем разряде интерполятора производят рядом 8 фотоприемников, при отсчете О (ноль) -рядом 9.

Фор мула изобретения

1. Фотоэлектрическое измерительное устройство, содержащее осветитель, растровое сопряжение измерительного и индикаторного растров, п -фазный интерполятор шага растрового сопряжения и узел грубого отсчета, управляемый от интерполятора щага растрового сопряжения, о тличающееся тем, что, с целью обеспечения двух координатных измерений, оно снабжено измерительным крестообразным растром, а индикаторный растр выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных крестообразно расположенных рядов окон, число которых в каждом ряду равно числу фаз интерполятора.

2, Устройство по п. 1, отлича ю- щ е е с я -тем, что, с целью отсчета абсолютных значений координат, узел грубого отсчета снабжен двумя самостоятельными кодовыми масками, расположенными вдоль осей координат.