СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НОНИУСНОГО СОПРЯЖЕНИЯ РАСТРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01B11/00 G01B11/26 

1

Изобретение относится к области контрольио-измерительной техники и может быть применено, в частности, для измерения угловых и линейных перемеа1,ений.

Известен способ измерения перемещений с применением нониусного сопряжения растров, заключающийся в том, что пропускают через растры световой поток и по изменению прошедшего через растры светового потока судят о перемещении. Два растра - линейные или радиально-центральные ноииусные комбинационные, установлены соответствующим образом, в результате чего возникают комбинационные полосы. За растрами устанавливают щелевую диафрагму (анализирующий растр) и о перемещении судят по изменению светового иЪтока, прошедшего через щелевую диафрагму. При этом при перемещении одного растра относительно другого на один шаг получают на выходе щелевой диафрагмы один период изменения светового потока. Ширина зрачков у обоих растров одинакова.

Однако дискретность отсчета перемеи1,еннй не увеличивается по сравнению с обтюрационным сопряжением растров, поскольку в обоих случаях перемещению на один щаг соответствует один период изменения светового нотока.

Кроме того, этот способ требует применения щелевой диафрагмы, что усложняет конструкцию устройства.

Целью предлагаемого способа является увеличение дискретности измерения, а также упрощение конструкции устройств для измерения перемещений.

Для этого ширину зрачков растров выполняют меньшей разности их шагов, а затем следят за изменениями суммарного светового потока, получаемого нсносредственно в результате взаимодействия соответствующих зрачков растров на всем нх протяжении, и но этим изменениям судят о перемещении.

На фиг. 1 изображено нониусное сопряжение; на фиг. 2 - график изменения светового потока на выходе при перемепденпи одного растра относительно другого. Световой поток через растр / (фиг. 1), выиолненный с щагом gi и шириной Oi зрачков, направляется к растру 2, выполненному с шагом gz, отличающимся от шага gi растра / на величину Ag, ширина зрачков которого fla, причем ширина зрачков обоих растров меньше разности их шагов, т. е. соблюдаются условия , где A gi-gzЧерез растр 1 проходит часть светового потока FI, пропорциональная количеству его зрачков П(, (т. е. протяженности растра) и их

ширине йь что соответствует величине ui/gi.

Поскольку шаги gi и gz растрои / и 2 разг;ые, то одновременно совпадает тол .ко часть их зрачков, равная величине ЛгAg/g;:. Следовательно, максимальное rjiiaiieiiHe суммарио1-о светового нотока rz я выходе ироиорпио:-;;Л но величине Ui-Uz-ni-i g/gi-g-На фиг. 1 изображен случай, когда соблк:даетея условие ai az-- L g/2Пусть сиачала совиадает часть зрачков растров, через которые проходит световой поток (фиг. 1). При перемендеиии растра 2 вправо на расстояиие Ag/a зрачки растра / иолностыо перекрываются затемненными (неирозрачными) участками растра 2, и еветовой иоток р2 на выходе равен нулю. Прн дальнейшем перемещении растра 2 в том же иаправлепии начинают нериодически совпадать другие зрачки растров, находящиеся на расстоянии шага правее изображенных на фиг. 1 зрачков. Причем при перемещении на величииу Ag/z от уиомянутого положения зрачки совпадают полностью.

Поток FZ максимальиый. При дал1 иейщем перемещении иоток FZ уменьшается н при перемещении, равном величиие Ag, поток опять равеи нулю. Далее начинается периодпческое совпадеиие зрачков, сдвинутых еще на один шаг вправо и т. д. Таким образом световой

I4|I 2Z;222 EZZZZZZ3:.2ZZZZ:S2 :

SEiS TS2S;Si S KSSSCESSS335SSi:

поток FZ периодически меняется при перемепгении одного растра относительио другого, HpiFicM по периоду его изменения судят о пеpe кмiieнни на велнчпну, равную разности шагон pacTj:oi. Пзменення светового потока FZ и связь этих из енений с величинами Ag, gi и gz изображены на фиг. 2. Очевидио, что световой поток остается постоянным и измерение пеБсз.можко, если или , что и оиределяет границы применения предлагаемого способа.

Предмет изобретения

Способ измерения перемещений с применением покиусного сопряжения растров, заключающийся в том, что пропускают через растры световой поток и по изменению проп едщего через растры светового потока судят о перемепдеиии, отличающийся тем, что, с целью увеличения диекретности измерепия, выполпяют шприиу зрачков растров меньшей разности их шагов, а затем следят за изменениями суммарного светового потока, получаемого непосредственно в результате взаимодействия соответствующих зрачков на всем их протяжении, и по этим изменениям судят о перемещении.

IZZZMZZZZZZ2SEZ:S 2Z2: m

1СЕ2

2

Фиг i