Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1977 года по МПК G08C9/06 

емого объекта ограничивает область применения преобразователей описанного типа.

Кроме того, механические связи ротора и статора и подверженность статора и ротора механическим воздействиям снижают токость и надежность работы преобразовател

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор, выполненный из корпуса, внутри которого расположены источник света, оптически соединенный через экран, яинзу и лимб с фотоприемником, и ротор 2,

Недостатком этого преобразователя

является низкая на.цежность и точность работы за счет наличия механических частей.

Целью изобретения является повышение надежности и точности работы преобразователя,

Постав-ленная цель достигается тем, что Б предложенном преобразователе в нижliet части корпуса статора установлен объетив, Б фокальной плоскости которого расположен лимб, а ротор выполнен в ыще уголкового зеркалс с прямым цв транным углом между отражающими поверхностями.

Известно, что световой луч, пацая на такое зеркало и последовательно о ражаясь от -его зеркальных поверхностей, вько- дит строго в обратном направлении, т. а, в падающий и отраженньш лучи параллельны при условии, что падающий и отраженньш .и перпендикуля1эны ребру, образеванному отражающими поверхностями. Если статор снабдить объективом, в фокальной плоскости которого находится лимб, лучи, вышедшие кз объектива и отраженные ; fraoBMM зеркалом, создают изображе1.шя лнмба, наложенные на сам лимб,, При развороте углового зеркала оси, перпендикулярной его ребру, изображе Гйе лимба развернуто на двойной угол Так как лимб расположен в фокальной плоскости объектива, то на выходе объектива формируется система параллельных световых пучков.

Линейные перемещения ротора и его разворот вокруг ребра, образованного его отражающими поверхноса-ями, не влияют на положение изображения, действенны лищ.ь развороты вокруг двух осей, перпендику-. лярных ребру ротора.

При этом один из них несет полезную информацию об угловом положении ротора, второй вреден и устраняется соответствующей юстировкой.

Предлагаемый преобразователь ;угла noворота вала в код позволяет осуществит бесконтактный съем информации. Ротор мжет быть размещен в труднодоступном месте, а статор удален от него на необходимое расстояние, кроме того, отсутствует отбор мощности от контролируемого объекта.

В этом преобразователе отсутствует влияние эксцентриситета ротора и статора относительно контролируемого объекта (не требуется строгая соосность ротора и объекта) и радиальных биений контролируемого объекта на точность преобразования угол-код.

Точность и разрещающая способность преобразования угла в код повышены, так как развороту объекта и ротора на угол oL соответствует поворот изоора- жения лимба на угол 2 с .

Отсутствие движущихся деталей в статоре и полная изоляция его от механических воздействий не требуют системы креления статора, и повыщается надежность работы преобразователя.

Кроме того, для повышения надежности работы и простоты обслуживания преобразователя угловое зеркало может быт заменено призмой ткпа БР-18О , действие которой аналогично действию углового зеркала. При этом отпадает необходимость регулирования прямого угла между отражающими гранями, а грани закрыты призмы и защищены от повреждений и загрязнения.

На фкг. 1 представлена схема фото- злектрического преобразователя угла поворота вала в код; на фиг 2 - угловое зеркало; на фиг. 3 - призма БР-18О-.

Преобразователь состоит из корпуса 1 неподвижной части статора и тлового зеркала 2, установленного на контролируемом объекте 3. В корпусе размещены источник света 4, экран 5, линза 6, прозрачный лимб 7 с непрозрачными радиальными щтрихами (показаны толстой линией) на поверхности, обращенной к фо- топриемнику 8. В нижней части корпуса встроен объектив 9. Поверхность линзы, обращенная к источнику света, имеет полупрозрачное покрытие 1О.

Преобразователь работает следующим образом,

света от источника 4, преломляясь линзой 6, освещают лимб 7. Линза 6 вьшолнена таким образом, чтобы после прохождения прозрачных участков (штрихов) лимба лучи шли в направлении к объективу 9 (эти лучи показаны одиноч-

ной стрелкой). После отражения от углового зеркала 2 лучи, пройдя объектны, идут по пути, обозначенному двойными стрелками, и создадут изображение лимба в плоскости самого лимба. Если темные и светлые штрихи изобрагкения и лимба не перекрываются, то лучи пройдут в линзу и, частично отразившись от полупрозрачного покрытия 1 О, пройдут к фотоприемнику 8. Для устранения прямой засветки фотоприемника между линзой 6 и источником света 4 установлен экран 5, Статор закрыт светонепроницаемым корпусом 1. При повороте контролируемого объекта 3 изображение лимба повернется на двойной угол; характер перекрытия штрихов лимба и изображения изменится. Соответственно изменится и световой поток, подающий на фотоприемник и, следовательно, и электрический сигнал. Дальнейшая обработка информации производится известными методами, например, частотно-импульсными или фазометричес- кими.

Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор, выполнеинъй из корпуса, внутри которого расположены источник света, оптически соединенньп через экран, линзу и лимб с фотоприемником, и ротор, соединеннъй с контролируемъгм объектом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы преобразователя, в нижней части корпуса статора установлен объектив, в фокальной плоскости которого расположен лимб, а ротор выполнен в виде угло- вого зеркала с прямым двуграннымуглом между отражающими поверхностями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР о 371418, кл. GO1 в 7/ЗО, от

19.О6.67 г.

2.Авторское свидетельство СССР № 36О684, кл. UO8 С 9/О6, от О6.04.70 г.

- Фиг. /

Фиг. 2

Фиг.з