Фазовый фотоэлектрический преобразователь углового перемещения Советский патент 1975 года по МПК G08C9/06 

120°, т. е. вторая секция 17 находится на расстоянии от нервой, где ni - число целых шагов ( штрихов растра) а g - величина шага. Третья секция 18 сдвинута на 240° относительно цервой, чему соответствует 2g-i- /3g расстояние, где Иа - число целых шагов. Далее секции чередуются в том же цорядке.

Осветитель 1 также состоит из секций 19- 21, соответствуюших цо числу и расноложению секциям 16-18 растра 7. Секции осветителя 1 объединены в три груццы по числу пространственных фаз индикаторного растра

7.Выходы групп секций 19-21 подключены к соответствующим выходам коммутатора 15.

Измерительный растр 6 связан с перемещающимся относительно оптической оси контролируемым объектом (на чертежах не показан) и имеет непрерывную сетку штрихов с шагом g/равным шагу индикаторного растра 7.

Устройство работает следующим образом.

Сначала коммутатор 15 выдает импульс на выход первой группы секций 19 осветителя 1 и одновременно выдает сигнал на выход, включающий первый ключ 10. Включается первая группа секций 19 осветителя 1, свет от осветителя 1 проходит через измерительный растр 6, перемещение которого следует измерить, и через секции первой группы индикаторного растра 7, попадая затем на одну поверхность фокусирующей системы 8, наклоненную под 45° к его оси, а затем на другую поверхность этой же фокусирующей системы

8,выданную с таким же наклоном, и попадает на фотоприемник 9.

На фотоприемник 9 попадают только те лучи света, которые проходят перпендикулярно к поверхности растров. Это исключает влияние одной группы секций на другие. На выходе фотоприемника 9 возникает сигнал, амплитуда которого зависит от взаимного положения измерительного растра 6 и секций 16 первой группы индикаторного растра 7.

Через открытый первый ключ 10 сигнал поступает на соответствующий детектор 12. В следующий момент по истечении VsTi (где Г - период переключающих импульсов) срабатывают вторые выходы 20 коммутатора 15, включается вторая группа секций 20 осветителя, а на выходе фотоприемника 9 возникает сигнал, соответствующий взаимодействию второй секции 17, сдвинутой на 120° по пространственной фазе группы секций индикаторного растра 7, с измерительным растром, который через открытый второй ключ 10 поступает на соответствующий детектор 12. Затем по истечении /зТь срабатывают выходы 21 коммутатора 13, включается третья группа секций 21 осветителя, и на выходе фотоприемника 9 возникает сигнал, соответствующий взаимодействию сдвинутых на 240° по пространственной фазе секций индикаторного растра 7 с измерительным растром 6, который через открытый ключ 10 поступает на детектор 12. Затем по истечении периода Т описанный выше цикл работы устройства повторяется.

На выходе модулятора напряжение меняется по закону

t/o + Л sin wi,

где А - амплитуда модуляции; со - частота; t - время;

UQ - постоянная составляющая, которая поступает на фотоприемник. Круговая частота со значительно меньше

частоты /1 следования импульсов, пере7) ключающих секции осветителя.

Чувствительность фотоприемника 9 пропорциональна приложенному к нему напряжению. Поэтому импульсы на выходе фотоприемника 9 модулированы по амплитуде с частотой f -J

21

На выходе каждого из детекторов 12 имеется последовательность импульсов, следующих с периодом Ti llfi. Импульсы на входах соседних по порядку детекторов 12 сдвинуты на VsTi. Эти импульсы модулированы по амплитуде частотой /2 при соблюдении

условия /2 С|/1На выходах детекторов 12 выделяются огибающие сигналов с выхода фотоприемника 9. С помощью фазовращателей 13 осуществляется сдвиг фазы этих сигналов на соответствующую долю периода частоты модуляции fz,

т. е. О, , /зТг- Сигналы с выходов фазовращателей 13 поступают на суммирующий усилитель 14 многофазного демодулятора 11, где производится их суммирование. Фаза результирующего сигнала на выходе демодулятора И линейно зависит от преобразуемого перемещения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при импульсном питании электролюминесцентного осветителя обеспечивается линейное преобразование перемещения в фазу электрического сигнала.

Предмет изобретения

Фазовый фотоэлектрический преобразователь углового перемещения, содержащий установленные вдоль оптической оси электролюминесцентный осветитель, измерительный

растр, секционированный по пространственным фазам индикаторный растр, фокусирующую систему, фотоприемник, соединенный с модулятором, выход фотоприемника через ключи соединен со входами многофазного демодулятора, управляющие входы ключей соединены с выходами коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, электролюминесцентный осветитель выполнен с секциями, соответствующими по числу и расположению секциям индикаторного растра; секции электролюминесцентного осветителя объединены в группы по числу пространственных фаз индикаторного растра, а каждая группа секций подключена к соответствующему выходу коммутатора.

1

/7

Фиг. 2