Фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений Советский патент 1978 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и быть применено в измерительных системах перемещениецифра.

Известны фотоэлектрические преобразователи перемещений фазового типа с электрической модуляцией, содержащие иэмери- тельный и индикаторный растры с синусоидальным законом пропускания и N фотоприемников, где N 2 , целое число. При работе N -фазная система электрических сиг налов несущей частоты синусоидальной формы подвергается амплитудной модуляции 1Ч -фазиЬ1м растровым звеном, далее производится суммирование модулированных сое- тавляющих всех каналов и выделяется резул тирующий сигнал, временная фаза которого линейно связана с пространственной картины растрового сопряжения ij .

Создание преобразователей этого типа связано с трудностями воспроизведения сигналов синусоидальной формы.

Наиболее близким по тег нической сущности и достигаемому результату к изоб- рет«1ию является фотоэлектрический пр&образователь угловых перемещений, соде{ жащий осветитель и измерительный н индикаторный растры с линейно-треугольным законом пропускания, N фотоприемннков, расположенных с относительным сдвигом на 1/4 шага растра, где N - число, крат ное четырем, последовательную цепь, которая образует на выходе электрический ригнал, фаза которого линейно зависитот перемещения измерительного растра. Схема состоит из суммирующего.усилителя, интегратора и нуль-индикатора. Фотоприемникн подключены к суммирующему уси лителю четырьмя ключами, управляющими сигналами генераторка четырехфазных прямоугольных импульсов со скважностью два 2.

Однако такой преобразователь не позволяет компенсировать циклические по грещноств эксцентриситета изготовления и выставки круговых щкал, а его внутришаговая погрешнсють возрастает с увел чением скорости измерения.

Для повыщения точности измерений фо- топриемники сгруппированы через один в 62 две группы и с относительным сдвигом в 1/ | шага растра-, размещенные в диамеа- рально противоположных зонах измеритель ного растра. На фиг. 1 дана оптическая схема пред- лягаемого преобразователя, на фиг. 2 да на блок-схема преобразователя, Измерительный растр 1 жестко связан; с контролируемым валом 2. Неподвижный диск 3 имеет две диаметрально расположеивые зоны индикаторных растров 4, диа4 агмируюи1их рабочие площадки восьми 4юто1фнемников 5 и определяющих их расположение, при этом угол с между грув нами 0.Штрихов кратен 1/4 ,шага растра. Фотонриемники 5 ключами7 (см. фиг. 2) подключены к входу последовательной аепв, состоящей из суммнрунлпего усилителя 8, интегратора 9 н нуль-индикатора 10, Порядок подключвиия фотопривмннков 6 к суммирующему усилителю 8 опред ляется восьмифазным генератором 11. Устройство работает следующим обра зом.. Осветитель 12 освещает параллельным пучком зоны растров 4. При Е щеийн контролируемого вала 2 излучение модулируется.вызывая измене- ние тока каждого фотогфиемника 5 по ли- ней1о треугольному закону. Сигналы с фо то приемников 5 поступают на суммируюишй усилитель 8 так, что в каждый мо°« мент времени подалючается по два фотоприемника о каждой из двух групп. После усиления суммарный сигнал интегрируется интегратором 9 и поступает на нуль-шнди катор 1О, на выходе которого формирует он импульсный сигнал, фаза которого ли нейно связана с положением входного 34 Пре.цложекный преобразователь обеспеивает одновременное утиеньшение накопенных погрешностей изготовлешш шкал растров) и внутришаговых погрешностей преобразования в статике и динамике. Формула изобретения Фотоэлектрический преобразователь уг левых перемещений, содержащий освети тель, радиальные измерительный и индикаторный растры с линейно-треугольным законом пропускания, Ц фотоприемншсов, расположенных со сдвигом на 1/4 шага растра, где N -число, кратное четырем, N ключей, последовательную цепь, состошцую из суммирующего усилителя, интегратора и нуль-индикатора и связанную через ключи с фотрприемниками, и N вый генератор прямоугольных импульсов со ск жностью два, подключенный к управляющим входам ключей, о т л и ч е ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, фотоприемники сгруппированы через один в две группы с относительным сдвигом в i шага растра и размещены в диаметрально противоположных зонах измерительного растра. Истой ш и ш формации принятые во вйиманне при экспертизе 1,Преснухин Л. Н. и др, Фотоэлектрвческие преобразователи информации . М., Машиностроение, 1974, с, 211. 2.Преснухин Л. Н. и др. Фотсс:лектрические преобразователи информации М., Машиностроение, 1974, с. 227.

фиг.)

10