Датчик угла поворота Советский патент 1978 года по МПК G08C9/06 

I

Изобретение относится к контрольно-измерительной н вычислительной технике, в частности к устройствам автоматического контроля и слежения, и может найти применение в автоматизированных устройствах контроля и регулирования производственных процессов.

Известны датчики угла поворота (1), которые содержат источник света, преобразователь угла поворота в световой сигнал, выполненный в виде отражателя, профилированного по закону коноида, или гголупрозрачного световода с профилированными отражающими и поглощающими слоями, фотоприемник и блок обработки сигналов.

Эти датчики имеют сложную конструкцию и ограниченные функциональные возможности. Они могут воспроизводить лишь одну функциональную зависимость от угла поворота, соответствующую профилю отражателя. На практике часто требуется одним и тем же устройством воспроизводить различные функции.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является датчик угла поворота, содержащий последовательно расположенные источник света, фокусирующую систему jifiiia, преобразователь угла поворота в свеювой сигнал, выполненный в виде цилиндра из светопроводящего материала, фотоэлем, (, выходы которого соединены со входами блока обработки сигналов (2J.

Недостаток этого датчика за1слючается в спож1юсти технологии изготовления полупрозрачного цилиндра со спиральным срезом. Если преобразователь угла поворота в световой сигнал будет иметь неравномерный спиральный срез, то за счет неравномерного отклонения выходящих из него лучей фотоэлемент будет реагировать как на изменение интенсивности светового потока, так на неравномерно отклоняющиеся лучи, и выдавать ожные сигналы.

Цель изобретения -- расширение функциональных возможностей датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в цилиндре преобразователя угла поворота в световой сигнал выполнены пазы, в которых свободно расположены световоды. Длина световодов соответствует определенной функции. Благодаря этому расширяются функциональные возможности датчика, т. е. одии датчик может воспроизводить любую

функцию, и при этом лишь меняют полупрозрачные световоды в обойме..

На чертеже показана оптическая схема датчика.

Датчик содержит источник света I, систему 2 лкиз, поворотную обойму 3, в продолыЫх пазах 4 которой расположены полулроэрачные световоды 5, фотоэлемент 6, подключенный ко входублока 7 обработки сигналов.

Датчик работает следующим образом.

Параллельный световой поток от источника света I, сформированный при помощи Л1гаэовой системы 2, падает на торец полуп{ оарачных световодов 5, расположенных в пазах 4 обоймы 3. Так как световоды имеют различную длину, то выходящий из них световой поток распределяется в сечении неравномерно, т. е. плотность его будет различной. Этот световой поток падает на фотоэлемент 6. Фотоэлемент установлен таким образом, что при повороте цилиндрической обоймы 3 вокруг своей оси он освещается равномерно. Поворот обоймы вокруг сво§к оси вызывает изменение сопротивления фото алёмента 6, и с блока 7 обработки сигналов получают сигнал в функции координаты углового перемещения. Форма сигнала зависит от распределения плотности освещенности в сечении выходного торца световодов, которое соответствует закону расположения световодов различной длины в обойме. При необ ходимости изменения формы сигнала, получаемого из блока обработки, надо лишь сменить полупрозрачные световоды, разместив их в пазах цилиндрической обоймы по требуемому закону в зависимости от их длины.

Таким образом, предложенное техническое рещение позволяет получать различные функциональные зависимости от угла поворота, что и обеспечивает экономический эффект от применения изобретения.

Формула изобретения

Датчик угла поворота, содержащий последовательно расположенные источник света, фокусирующую систему линз, преобразователь угла поворота в световой сигнал, выполненный в виде цилиндра из светопроводящего материала, фотоэлемент, выходы которого соединены со входами блока обработки сигналов, отличающийся тем, что, с

ц&пью расширения функциональных возмож ностей датчика, преобразователь угла поворота в световой сигнал выполнен с пазами, в которых свободно расположены световоды, длин которых соответствует определенной функции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

о

. Авторскоесвидетельство ЛЬ 387388,

кл. G 06 G 9/00,1971.

;2. Авторскоесвидетельство № 332328,

кл. G 01 D 5/26,1970.