Фотоэлектрический измеритель круговыхпЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для измерения перемещений подвижных узлов металлорежущих станков и делительных маши«, а также для измерения круговых перемещений в УГЛОИЗмерительных устройствах. Известен фотоэлектрический измери тель круговых перемещений, содержащий источник света,конденсор, подвижный и неподвижный растровые диски и отражательную систему,собирающу весь прошедший растровые диски световой поток на фотоприемном блоке 1 . Однако этот измеритель обладает недостаточной точностью контроля, обусловленной односторонним съемом . информации. Известен фотоэлектрический измеритель круговых перемещений с интегральным по всей окружности съемом информации, содержащий источник света., параллельно расположенные подвиж ный и неподвижный растровые диски,на каждом из которых нанесено по одной идентичной круговой растровой.дорожке без сдвигов по шагу, фотоприемник и отражательную систему, состоящую из установленных соосно по обе сто РОНЫ растровых дисков конденсора,, в фокусе которого расположен источник света, и отражателя, против которогр со стороны растровых дисков, обращенной к источнику света, расположен фотоприемник 2. Недостаток заключается в том, что измеритель имеет сложную конструкцию, например,из-за необходимости наличия третьего растрового (модулирующего) диска для частотного разделения выходных сигналов, а также многолинзового конденсатора и конических отражателей . Цель изобретения - упрощение конструкции . Поставленная цель достигается тем, что в измерителе конденсатор выполнен в виде не менее одной пары полукольцевых оптических элементов, установленных симметрично в каждой паре относительно оси растрового диска и повернутых друг относительно друга на заданный угол в противоположные направления относительно оси, перпендикулярной к плоскости разделения полуколец, отражатель выполнен в виде не менее одной пары кольцевых опти.ческих элементов, измеритель снабжен не менее, чем одним дополительным фотоприемником, располоенным на оси растрового диска и в . фокусе соответствующего кольцевого птического элемента.

На чертеже изображена принципиальная схема фотоэлектрического измерителя круговых перемещений.

Фотоэлектрический измерительный преобразователь круговых перемещений содержит источник 1 света, параллельно расположенные подвижный и неподвижный растровые диски 2 и 3, н.а каждом из которых нанесено по одной идентичной круговой растровой дорожке без сдвигов по шагу, фотоприемник 4 и отражательную систему, состоящую из установленных соосно,по обе стороны растровых дисков.2 и 3 конденсора, в фокусе которого расположен источник света 1, и отражателя, против которого со стороны растровых дисков, обращенной к источнику света 1, расположен фотоприемник 4.

Конденсор выполнен в виде не менее одной пары полукольцевых оптических элементов 5, б и 7, 8, установленных симметрично в каждой паре относительно оси растрового диска и повернутых друг относительно друга на заданный угол в противоположные направления Относительно оси,перпендикулярной к плоскости разделения полуколец, отражатель выполнен в виде не менее одной пары кольцевых оптических элементов 9 и 10, а измеритель снабжен не менее чем одним дополнительным фотоприемником 11, .расположенным на оси растрового диска и в фокусе соответствующего кольцевого оптического элемента- 9 и 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Рассеянное излучение, попадая на конденсор, преобразуется каждой парой полукольцевых оптических элементов 5, б и 7, 8 в, кольцевые пучки С8в та малой угловой расходимости. Проходя через единственное кольцевое растровое сопряжение, образованное круговыми растровыми дорожками на растровых дисках 2 и 3, кольцевые пучки света создают два независимых кольцевых растровых сопряжения. Вращание растрового диска 2, закрепленноного на входном вешу преобразователя, принимающего момент вращения объекта (станка, прибора и т.п.) вызывает модуляцию кольцевы : пучков света, которые отражателями 9 и 10 собираются соответственно на фотощриемниках 4 и 11. Наличие взаимного углового смещения между двумя полукольцевыми оптическими элементами 5, б и 7, 8, образукяаих конденсор, вызывает фазо- . вый сдвиг переменного сигнала, снимаемого с соответствующего фотоприем.. ника 4 относительно переменного сигнала, снимаемого с фотоприемника 11, преобразующего промодулированный кольцевой пучок света от второй пары полухольцевых оптических эяементозв 7 и 8, не имеющих относительного разворота или повернутых друг о тноси- . тельно друга на некото{шй угол, противоположный по знаку между полукольцеаыми элементами 5 и 6 в первой па. ре. . , . , -

Предлагаенюе выполнение конденсора и отражателя снижает трудоемкость и количество оптических деталей, что в результате упрсняает конструкцию устройства. ,

0 Формула изобретения

Фотоэлектрический измеритель круговых перемещений с интегральным по всей окружности съемом информации, содержащий источник света, параллельно расположенные подвижный и неподвижный растровые диски, на каждом из которых нанесено по одной идентичной круговой растровой дорожке без сдвигов по шагу, фотоприемник и отражательную систему, состоящую из установленных соосно по обе стороны растровых дисков конденсора, в фокусе которого расположен источник света и отражателя, против которого со стороны растровых дисков, обращенной к источнику света, расположен фотоприемник, о т л и ч.а:ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения, конструкции, конденсор выполнен.в виде не менее одной пары полукольцевых оптических элементов, установленных симметрично в каждой паре относительно оси растрового диска и повернутых друг относительно друга на заданный угол в противоположные направления относительно оси, перпендикулярной к плоскости разделения полуколец, отражатель выполнен в виде не.менее одной пары кольцевых оптических элементов, а измеритель снабжен не менее чем одним дополнительным фотоприемником, расположенным на оси растрового диска и в фокусе соответствующего кольцевого оптического элемента.

Источники информации, принятые во внимание пр.и экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 396545, кл. G 01 В 11/26, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР ( 355493, кл. G 01 С 1/06, 1969.

го

ЧЧ

X X

г:л

ч

л