Фотоэлектрический измерительный преобразователь для контроля линейных и угловых перемещений объекта Советский патент 1981 года по МПК G01B11/00 G01B11/26 

На чертеже показана схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит источник 1 света, конденсатор 2, призму 3 объектив 9, образукицие оптическую систему, штриховую меру 5, на: которой нанесены штрихи 6 с определенным шагом, линзу 7, образующую вместе с объективом 4 проекционную систему, зеркало 8, вращающийся барабан 9/ установленный, например, на шпинделе 10 и приводимого во вращение элекродвигателем 11 через ременную передачу 12.

На внутренней поверхности барабана нанесено непроразчное покрытие 13 в котором прорезаны штрихи развертывающего кругового растра 14, а также штрихи опорного кругового растра 15 и тактового кругового растра 16,

Кроме того, преобразователь содержит источник 17 света, конденсатор 18, растровую диафрагму 19, на которой нанесены опорные штрихи 20 и тактовые штрихи 21, объективы 22 и 23, проецирующие указанные штрихи на опорный круговой растр и тактовый круговой растр соответственно, диафрагмы 24 и 25, трапецеидальной формы, установленные перед развертывающим и тактовым круговыми растрами, фотоприемники 26-28,

На чертеже также показаны графики измерительного сигнала 29, опорного сигнала 30 и тактового сигнала 31 соответственно,

Работает фотоэлектрический измерительный преобразователь следующим образом.

При враицении барабана 9 происходит периодическое изменение интенсивности световых потоков, падающих на фотоприемники 26-28 в результате оптического взаимодействия проекций штрихов 6 меры 5, а также проекций опорных штрихов 20 и тактовых штрихов 21 растровой диафрагмы 19, соответственно, со штрихами кругового развертывающего растра 14, опорного кругового растра 16 и тактового кругового растра 15 барабана. При этом на выходах фотоприемников 26-28 возникают периодические электрические сигналы - измерительный сигнал 29, опорный сигнал 30 и тактовый сигнал 31, Причем периоды измерительного ТцИ опорного TO сигналов равны между собой, а период тактового Т сигнала многократно их меньше,

При перемещении штриховой меры 5 на величину. X , сместится во времени на ty измерительный сигнал 29 от носительно опорного сигнала 30. Величина перемещения штриховой меры определяется числом N j периодов

тактового сигнала, заполняющих временной промежуток t j( и, фазой J измерительного сигнала относительно тактового, т,е.

X--S(Nv-b-i)-.

360 Т,

где S - шаг штриховой меры, 5 Информация о направлении перемещения штриховой меры 5 и, следовательно, контролируемого объекта вырабатьшается следукяцим образом. Если направление перемещения проекции штрихов 6 совпадает с направлением вращения барабана 9, то опорный сигнал 30 опережает по времени измерительный сигнал 29. И наоборот, если направление перемещения проекции штрихов 6 противоположно направлению

вращения барабана 9, то опорный сигнал 30 отстает по времени от измерительного сигнала 29,

Формула изобретения

Фотоэлектрический измерительный преобразователь для контроля линейных и угловых перемещений объекта, содержащий источник света, оптическую систему и штриховую меру, расположенные по ходу луча от источника света, расположенные последовательно за штриховой мерой проекционную оптическую систему, непрозрач ный вращающийся барабан с размещен0 ны1 на нем измерительно-преобразовательным элементом, тактовый и опорный круговые растры со штрихами и фотоприемники,о тличающийс я тем, что, с целью повышения

f ТОЧНОСТИ и быстродействия, измерительно-преобразовательный элемент выполнен в вцце развертывающего кругового растра со штрихами, нанесенными по образующим баргЫСана совмест- но со штрихами, тактового и опорного круговых растров, проекционная оптическая система выполнена с переменным коэффициентом увеличения, а преобразователь снабжен диафрагмами трапецеидальной формы, установленными перед развертывающим и тактовым круговыми растрами.

IV

Л.