ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВАЛА Советский патент 1973 года по МПК G01P3/36 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для дистаннионпой нередачи различных показаний, и может быть иснользовано для измерения мгновенной угловой скорости вращающегося вала.

Известен фтоэлектрический датчик для намерения углового перемещения и скорости враодення вала, в котором на вращающемся валу укренлено отражательное устройство в виде наклонного зеркала или призмы, а между днсковы-м растровым модулятором и фотонриемннком установлено отражательное кольцо с зеркальным покрытием, причем дисковый растровый модулятор, отражательное кольцо н фотонрнемник расположены соосно с валом н закренлены неподвижно. В зоне штрихов днско1К)го растрового модулятора нанесена концентрическая риска. Однако нри наличии осевого биения вала, радиального биения вала, эксдентриснтета, нецентричности и элиптичностн растрового диска н отражательного кольца нолучается большая погрешность, что не позволяет нолучать большую точность; угол отраженного луча от крутящегося зеркала или призмы удваивается (по известным законам оптики), тем самым удваивается погрешность от биения; погрешность вызывается также изза шага прорезей. Кроме того, он характеризуется сложной оптической системой и при налнчни большого количества прорезей (порядка нескольких тысяч), необходимых нри нзмерении малых оборотов, трудностью сфокуснровкн луча, а также большими габаритами, сложностью выставления центра и осевого расстояния между растровым диском и крутящейся зеркальной призмой.

Целью изобретения является надежное с высокой точностью измерение мгновенной угловон скорости как малых, так н оольших по своим габаритам вращающихся валов, а также уменьшение габаритов и упрощение конструкции датчика. Это достигается тем, что в датчнк введены призма и поляризациопные

фильтры, а на вал насажен растровый диск с отражателями, причем прнзма н однн из нолярнзацио1Н1ых фильтров размещены конденсором н растровым диско.м с нрорезями, а другой ноляризационный фильтр расположен

между призмой н светочувствительным элементом.

На чертеже ноказана нринциниальная схема оиисываемого датчика.

Датчик содержит осветитель 1, оптическую

систему (конденсор) 2, поляризационный фильтр 3, призму 4, растровый диск 5 с прорезями и растровый диск 6 с отражателем. Все эти элементы датчика установлены вдоль осп вращення вала 7. Поляризационный фильтр 8

и светочувствительный фотоэлемент 9 установлелы у призмы 4, перпеидику.чярио к оси вращения вала 7. Все детали датчика, кроме раст)01юго дис1;;1 б, который крепится к вращаю-що; |уся палу 7 цнпсреплены к корпусу датчика непидвиЛч).

(льоТ IIJ ocHCiiiio.iH У проходит Ciirr i4eciryiO систему (конденсор) 2, направляется через поляризационный фильтр 3 и призму 4 и ии егральпо освещает прорези неподвижного растрового диска 5, падает на растровый днск 6, с отражателем, отражается, проходит через призму 4, отражается от ее внутреипей поверхности, проходпт через поляризацпонный 1)ильтр 8 и попадает па светочуветв1Г1ель ый злемепт 9.

Примеиеппс интегрального освещения растровых дисков J и 5 позволяет скомпепспровать norpeiniKKTb maia прорезей, а также значительно уменьшает погрешность радиальi:oro биения; при этом ночти совсем исчезает влияние осевого биения. Применепие поляризационных фильтров t и S лозволяет иеключить паразитный подсвет от отражений разных углов деталей датчика и призмы, а использование призмы, очень простои оптическоп системы, значптельпо улКМ ьп1ает габариты датчика.

Компактность датчика и возмож юсть измерять мгновенную угловую скорость как больших, так и малых вращающихся валов с больптой точностью, позволяет щироко применять его, 11а1фимер, в уетройствах для дистанционной передачи различных показаний.

П р е д м е т п з о б р е т е и и я

.Цатчик угловой скороети вала, содержап;ий оеветитель, конденсор, растровый диск с прорезями, расположенпые па одпой оси, п

светочувстыггельиый элемент, отличающийся iCM, что, с целью упрощения и повышения надежлюсти и точности устройства в работе, в него введете нризма п поляризационпые фильтры, а па вал насажен растровый диск с отражателями, причем призма и одип из иоляризациоппых фильтров размещены между конденсором и растровым диском с прорезями, а поляризационный фильтр расположен при.змо и светочувствительпым элементом.

/7

//

и:-/

3

v { in

ц-x euj; - - -