Датчик линейных перемещений Советский патент 1976 года по МПК G01B19/02 G01B19/34 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для автоматического измерения величины перемещения подвижных элементов станков.

Известен датчик линейных перемещений, .содержащий подвижный растр и неподвижный растр, штрихи которого развернуты относительно П1трихов ПОДВИЖНОГО растра иа угол а, осветитель, расположенный с одной стороны растрового сопряжения, и четыре фотоприемника, расположенные с другой стороны растрового сопряжения и включенные по фотобалансной схеме таким образом, что суммарные сигналы от каждой пары фотоприемников -взаимно сдвинуты по фазе на угол я/2.

В связи с непрямолинейностью направляющих в известном датчике происходит дополнительный разворот штрихов подвижного растра относительно щтрихов неподвижного и изменение ширины муаровых нолос.

В результате между сигналами, снимаемыми с фотоприемников, появляются дополнительные фазовые сдвиги, снижающие точность датчика.

Цель изобретения - увеличение точности измерения перемещений.

Для этого предлагаемый датчик с ..бжен расположенным в одной плоскости с Кгподвижным растром и жестко соединенным с ним вторым неподвижным растром, штрихи которого развернуты относительно щтрихов подвижного растра на угол - а, один из каждой пары фотоприемников, Включенных встречно, расположен в системе муаровых полос, образуемых подвижным и первым неподвижным растрами, а другой - в системе муаровых полос, образуемых подвижным и вторым неподвижным растрами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик;

да фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Датчик линейных перемещений содержит осветитель 1, конденсор 2, неподвижные растры 3 и 4, подвижный растр 5, линзы 6 - 9

и фотоприемники 10-13. Штрихи растров 3 и 4 развернуты относительно штрихов растра 5 на равные углы а, но в противоположные стороны. В результате образуются две системы муаровых полос одинакового периода.

Линзы 6 и 7 с фотоприемниками 10 и И расположены в системе муаровых полос, образуемых растрами 3 и 5, а линзы 8 и 9 с фотоприемниками 12 и 13 - в системе муаровых полос, образуемых растрами 4 и 5.

Центры линз 6, 7, 8 и 9 расположены так, что сигналы фотоприемников 10, И, 12 и 13, близкие по форме « синусоиде, сдвинуты по фазе друг относительно друга на я/2. Фотоприемник 10 включен встречно с фотоприемНИКОМ 13, а фотоприемник 11 - с фотоприемНИКОМ 12. Фазовый сдвиг между сигналами с фотоприемников в каждой наре равен л. Суммарный сигнал первой пары фотоприемников 10 и 13 относительно суммарного сигнала фотоприемников 11 и 12 сдвинут на л/2.

При перемещении подвижного растра 5 изза лепрямолинейности -направляющих происходит изменение .первоначально выставленных углов -между направлениями штрихов пар растров 3, 5 и 4, 5, пр-ичем если угол между штрихами растров 3 и б увеличивается, то угол между штрихами растров 4 и 5 3Меньшается и «аоборот.

В результате этого период муаровых полос в одной системе растров 3, 5 будет уменьшаться, а в другой увеличиваться.

Это .приводит к дополнительному сдвигу фаз между сигналами каждого фотоприемника, причем дополнительные фазовые сдвиги сигналов встречно Включенных фотоприемников 10, 13 и И, 12 будут равны по величине и направлены в противоположные стороны. А между сигналами, снимаемыми с каждой из пар фотоприемников, фазовый сдвиг остается без изменения и равен я/2.

Формула изобретения

ДатчиК линейных перемещений, содержащий подвижный растр и неподвижный растр, щтрихи которого развернуты относительно штрихов подвижного растра -на угол а, осветитель, расположенный с одной стороны раст.рового сопряжения, и четыре фотоприемника, расположенные с другой стороны растрового

сопряжения и включенные по фотобалансной схеме таким образом, что суммарные сигналы от каждой пары фотоприемников взаимно сдвинуты по фазе на угол я/2, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения перемещений, он снабжен расположенным в одной плоскости с неподвижным растром и жестко соединенйьгм с «им вторым -неподвижным растром, штрихи которого развернуты относительно штрихов подвижного растра на угол - а, один из каждой пары фотоприемников, включенных встречно, расположен в системе муаровых -полос, образуемых подвижным и первым «вподвижиыми растрами, а другой - в системе муаровых -полос, образуемых подвижным и вторым неподвижным растрами.

-в

-в