Фотоэлектрический датчик перемещений Советский патент 1981 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике иможет быть использовано в стенках и установках с управлением от ЭВМ или от системы ЧПУ. Известен фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий закрепленный на валу диск с измерительным s растром, нв подвижный растровый сектор, осветитель и фотоприемнвк, расположенные по обе стороны от диска и сектора fl. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к нзоб ретению является фотоэлектрический датчик перемещений содержащий последова- тельно распсложенньте осветитель два имеющие каждый измерительные растры и растры нулевого положения растровых диска один из которых неподвижный, а другой связываемый с перемещаемым обь ектом .. 1юдвижный н фотоприемникв 21 Растры- нулевого положения м |}астровых дисках выполнены в виде одцоГо отйерстия. Недостатком известных; датчиков является точность, что обусловлено недостаточным сигналом, снимаемым с фотоприемника при малых размерах отверстия нулевого растра. Целью изобретения является повышение точности датчика. Указанная цель достигается тем, что растры нулевого положения на дисках выполнены в виде нескольких окон, расположенных концентричио относительно измерительных растров, с переменным шагом, определяемым из соотношения: J Г n±i. л О, 1 f- 2- .для нечетных п т и 2-|з-2 -для четных И J где Pj - величина h-oro шага между растрами нулевого положения; И - порядковый номер шага растра нулевого положения, начиная с первого; oi. еличина шага измерительного растра. На фиг. 1 приведена принципиальная схема фотоэпектрического датчика переме щений; на фиг. 2 - схема выполнения под вижного растрового диска датчика; на фиг. 3 - схема выполнения неподвижного растрового диска датчика. Датчик содержит (фиг. 1.) последовательно расположенные осветитель 1, подвижный растровый диск, связанный с пере мещаемым объектом 3, неподвижный раста ровый диск 4 и фотоприемники 5 и 6, при этом на растровых дисках 2, 4 выполнены измерительный растр 7 и растр 8 нулевого положения {фиг. 2 и 3). Датчик работает следующим образом. Осветитель 1 создает поток излучения, проходящий через окна растровых дисков 2 и 4 и падающий на фотоприем НИКИ 5 и 6. Движение подвижного растрового диска 2, скрепляемого с перемещаемым объ ектом 3 создает на выходе фотоприемника 5, установленного за измерительным растром 7, последовательность импульсов, дающих информацию об измеряемом переме щении. Растр 8 нулевого положения слу жит для получения сигнала начала отсчета. Эффект улучшения точности достигае7 ся тем, что считывание сигнала нулевого положения производится момент одновременного совпадения всех окон рсстра нулевого полЬжения на обоих дисках, что увеличивает уровень сигнала с фотоприемника в количество раз, равное числу окон растра. Во всех остальных от носительных положениях растров дисков 2 и 4 происходит одновременное совпадение не более чем одного окна. Это происходит только, когда переменный шаг окон растра подчиняется особой закономерности. Такой закономерностью оказалась последовательность шагов окон, растра, определяемая вышеприведенным соотнощением. Для первых значений П это приводит к ряду: (2,3,4,6,8,12,16,24 и т.д.). На пример для растра из пяти окон, шаги между окнами будут равны di ; 1.5с ; 2 ot и 3 od и общая длина растра составит 7,5 об. Практически длина растра нулевого положения и количество окон ограничены размерами фотоприемника. Использование изобретения позволяет остроить фотоэлектрический датчик переещений с более точным каналом нулеого положения, чем известные ранее, то позволяет более точно устанавливать сходные положения механизмов и соотетственн 1 повысить качество обрабатыаемых и собираемых изделий. Принцип можно использовать также и линейных фотоэлектрических датчиках еремещений, а также в датчиках других идов (индуктивных, емкостных). Формула изобретения Фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий последовательно расположенные осветитель, два имекяцие каждый измерительные растры и растры нулевого положения растровъгх диска, один из которых неподвижный, а другой, связываемый с перемещаемым объектом, подвижный, и фотоприемники, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, растры нулевого положения на дисках выполнены в виде нескольких окон, расположенных концентрично относительно измерительных растров, с переменным ша- гом, определяемым из соотношения 11-1. - для нечетнъ1х Н - 2 3-2. - ипя четных где fiy. - величина И-ого шага ежду окнами растра нулевого положения;Я - порядковый номер шага растра нулевого положения, начиная с первого; о(, - величина шага измерительного растра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Преснухин Л. Н. и др. Фотоэлектрические преобразователи информации. М., Машиностроение, 1974, с. 150. 2.Авторское свидетельство СССР № 561211, кп. G)08 С 9/О6, 21.09.77 (прототип).