Фотоэлектрический датчик медленных угловых перемещений и скоростей Советский патент 1979 года по МПК G01P3/36 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений медпециых угловьтх перемшцений и скоростей с помощью фотоэлектрических средств. Известны фотоэлектрические датчюш угловых: перемэдений и скоростей, в которых обтюратор периодически прерывает световой поток, вызывает появление в цепи фотоприемника тока, пульсирукядего с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения обтюратора соединенного с входным валом L11 . При измерении медленных угловых перемещений и скоростей датчиками подо ного типа выявляются следующие факторы измеряемая величина осредняется за различные интервалы времени; чем меньше угловая частота, тем больще времени требуется на ее измерение; при попытке обойти этот фактор путем увеличения чис ла щапей на обтюраторе повышаются требования к геометрической точности иетчэговления обтюратора; длительность и форма выходных импульсов датчика i зависят от угловой частоты, что осложняет схемы усиления; невозможно с заданной точностью фиксировать момент остановки входного вала и перемены направления его вращения. Известен также фотоэлектрический датчик угловых скоростей, содержащий обтюратор, коромысло с оптроннои парой и приводной синхронный электродвигатель 2 . Зная частоту вращения коромысла и измеряя промежутки времени между сигналами оптронно и пары, вычислить частоту (угловую скорость) враще1ПШ обтюратора. Подобнью датчики имеют достаточно высокую точность, однако, требуют высокостабильного источника частоты, которая питает синхронный двигатель. Целью изобретения является обеспечедие возможности измерения текущей угловой координаты входного вала и снижение аавис1Пу Ости точности показаний датчика 70 от стабильности частоты вращения коромысла. Достигается это посредством того, чт известный фотоэлектрический датчик снаб Жен дОпопюггепьной оптронной парой, ук реппенной на коромысле, и неподвижной диафрагмой, сопряженной с оптронной парой. На фиг, 1 дана схема датчика; Hai фиг, 2 - временнь1е диаграммы. На входном валу 1, соединеннбм с изу чаемым объектом, укреплен обтюратор 2 с oTBepCTHQvi 3. На .корпусе прибора укреплена диафрагма 4 с отверстием 5. Ко ромысло 6 приводится во вращение элект родвигателем 7. На крромысле 6 укреплены оптронные пары 8 и 9, сопряженны соответственно с обтюратором 2 и диа4раплой 4. Работа устройства происходит следуюнщм образом. Предположим, что обтюратор и коромьюло вращаются в разные стороны со скоростями Шу. и UJo , причем UJjj; UJs Момент времени is обозначает сра батьгоание оптронной пары 9; tj- срабатьтание пары Sjtj- повторное срабатывание пары 9 и повторное срабатывание пары 8 Н - текущий угол поворота отверстия 3 обтюратора относительно отверстия 5 диафрагмы, принимаемого эа начало отсчета, тогда Т -V ; Tj t4.-tb 0 0),. f-2itT% ait4f Промежутки времени T( ,751 .T можно измерять с высокой точностью с помощью кварцевогчэ эталона частоты и счетнорещшсяцего устройства, которое также проводит необходимые значения. При этом датчики могут иметь автономное питшше,1а их сигн&лы можно предавать по каналам связи. Формула изобретения Фотоэлектрический дагчи ; медленных угловых перемещений и скоростей, содержащий входной вал с укрепленным обтюратором, коромысло с укрепленной оптронной парой и приводной электродвигатель, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения текущей угловой координаты входного.вала и снижения зависимости гочности показаний датчика от стабильности частоты вращения коромысла, датчик снабжен дополнительной оптронной. парой, укрепленной на коромысле, и неподвижной диафрагмой, сопряженной с оптронной парой. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции J 2.,. кл. Q 01 Р 3/00, опублик. 1971. 2.Q.HOff noon ole vbme lEEET rous. 26, 1972, p. 183-188 (прототип).