ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Советский патент 1973 года по МПК G01B11/00 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к датчикам линейных перемендений, строящихся на принципе счета интерференционных муаровых полос.

Известен датчик линейных перемещений, содержащий отражательную и прозрачную дифракционные решетки, коллиматор и приемник излучения. Световой пучок от входного отверстия коллиматора проходит объектив, прозрачную дифракционную решетку и падает на отражательную решетку. Отразившись от последней, он вторично проходит те же оптические элементы в обратном направлении и собирается в фокальной плоскости коллиматора, где установлен приемник излучения.

Известный датчик может выполнять свои функции лишь при правильном относительном расположении указанных оптических элементов, из которых по крайней мере два необходимо снабжать юстировочными устройствами. Кроме ТОГО, для получения полос ВЫСОКОГО контраста необходимо исключить отражение от незаштрихованной поверхности прозрачной решетки, что достигается просветпением указанной поверхности или применением клиновидной заготовки для прозрачной решетки. В последнем случае величина клина

ограничивает угловой размер источника света.

Предлагаемый датчик отличается от известного тем, что, он снабжен плоско-выпуклой линзой, на плоскую поверхность которой нанесена дифракционная решетка. Это отличие упрощает конструкцию датчика. Юстировочными устройствами необходимо снабжать лищь один элемент датчика. Незащтрихованная поверхность прозрачной решетки не дает сфокусированного изображения источника, поэтому практически нет ограничений на угловой размер источника в направлении, параллельном штрихам решеток. Указанные преимущества достигаются благодаря тому, что датчик содержит лишь два главных оптических элемента: отражательную решетку и плоско-выпуклую линзу, служащую объективом коллиматора, на плоскую поверхность которой нанесена прозрачная дифракционная рещетка.

На чертеже показана оптическая схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит источник света /-малогабаритную ламну накаливания, плоско-выпуклую линзу 2 с прозрачной решеткой 3 на плоской поверхности, отражательную решетку 4, приемник излучения 5. При использовании двух и более приемников (реверсивный

счет полос) последние должны быть установлены на изображении муаровых полос за фокальной плоскостью линзы 2.

Штрихи решеток параллельны, а измеряемое перемещение перпендикулярно плоскости чертежа.

Датчик работает следующим образом.

Лучи света от источника света проходят через линзу 2 с решеткой 5 и падают на решетку 4, связанную с измеряемым перемещением. Отраженные от решетки 4 и прошедшие через линзу 2 лучи собираются в приемнике

5, по сигналам с которого судят об измеряемом перемещении.

Предмет изобретения

Датчик линейных перемещений, содержащий источник света, прозрачную и отражательную дифракционные решетки, установленные в ходе световых лучей, и приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью упрощения датчика, он снабжен плоско-выпуклой линзой, на плоскую поверхность которой нанесена дифракционная решетка.