Устройство для измерения перемещений объектов Советский патент 1981 года по МПК G01B21/00 G01B11/14 

(54) УСТРС СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к измерительна технике и может быть использовано для измерения линейных и углош 1х лер&лвщё НИИ различных объектов. . Известно устройство для иамЕЗреШа яе ремешений объектов, содерэквщее ВбВоа вижкый и лоавижный элемесггы с нашсекными на них растровыми решвткамя ft tiiaмерительный щуп P-lНедостатком устройства является лая точность формирования сигнала Вбчала отсчёта. Наиболее близким к нзобретевию техническим решением является устройство для измерения перемешедай объектов, сопержашее осветитель, неподвижный в подвижный элементы с нанесенными на них растровыми решетками и реперными штри. хами, причем на неподвижнее элементе растровая решетка выполнена в виде групп штрихов, смешенных одна относительно другой, четыре фотоприемннка, оптически связанные с растровыми решеткакш, допшнитель{1Ь)й фото| емник, оптически связанный с реперными штрихами t. Недостатком известного устройства явлвбтся малая точность фо мярования свгваяа начала отсчета, связанная с воаможной несжиозначностыо его форкшроваШя из-за влияния различных дестабштзируюшвх факторов, например изменения Ё елвчины светового потока. Целью изобретения является повышение точности формирования сигнала начала обсчета. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком фазовой внут{щшаговой интерполяции, блоком формирования стробирукяцего сигнала и логическим элементов И, входы блока фазовой внутришаговой интерполяции подключены к фотоприемНикам, выходы соединены с входами блока формирования стробируклнего сигнала, выход которого соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого подключен к дополнительно му фотощтемнику. 566 На фиг. 1 показано предлагаемое устр1й(;тво; на фиг. 2 - функциональная электрическая схема устройства. Устройство содержит осветитель 1, коллимирующую линзу 2, подвижный элемент 3 с нанесенными на него растровой решеткой 4 и реперным штрихом 5, неподвижный элемент 6, с нанесенными на него растровой решеткой 7, выполненной в виде групп растровых штрихов, и реперным штрихом 8, фокусирующие линзы 9, 10, 11, 12, 13, фотоприемники 14, 15, 16, 17, 18, блок 19 фазовой внутришаговой интерполяции, лок 20 формирования стробирующего сигнала, состоящий из, нуль-органов 21, 22, дифференцирующих цепей 23, 24, логического элемента 25 И, логический элемент 26 И.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный световой поток, формируемый осветителем 1 и коллимирующей линзой 2, проходит растровые решетки 4,7, фокусируется линзами 10,11,12,13 25 и попадает на фотоприемник 15, 16, 17, 18, выходные сигналы с которых поступают на входы блока 19 фазовой внутришаговой интерполяции. При перемещении подвижного элемента 3 относительно неподвижного эпе цента 6 на вьисоде фотопр 1емников 15,16,17,18 формируются электрические сигналы, сдвинутые один относительно другого на вепичину, равную четверти периода, из-за сдвига групп растровых штрихов растровой решетки 7 на вепичину, равную четверти периода растра. Блок 19 осуществляет фазовую внутришаговую интерполяцию электрическ;их сигналов, снимаемых с фотоприемников 15, 16,17,18, и формирует на своих выходах сигналы опорной частоты и информационный сигнал, фаза которого зависит от взаимного положения растровых решеток 4,7 одна относительно другой. Сигналы с выхода блока 19 фазовой внутришаговой интерполяции поступают не входы нуль-органов 21,22, формирующих прямоугольные сигналы, с выхода которых сигналы через дифференцирующие цепи 23 24 поступают на логический элемент 25 И, на выходе которого формируется сигнал, при совпадении фаз опорного и информационного сигналов, т.е. при определенсигнала поступает на выход устройства.

Формула изобретения Устройство для измерения перемеще9ном пространственном положении растро- вых решеток 4,7, причем точность формирования этого сигнала определяется в основном, точностью фазовой интерполяции электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников 15, 16, 17,18 блоком 19 фазовой внутришаговой интерполяции. При пространственном совмещении реперных штрихов 5,8 на выходе фотоприем-. ника 14 формируется сиг-нал, поступаюший на вход логического элемента 26 И, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 20 формирования стробируюшего сигнала , осуществляющий временное стробирование. Сигнал начала отсчета, формируемый логическим элементом 26 И, при совпадении фаз информационного и опорного ний объектов, содержащее осветитель, неподвижный и подвижный элементы с нанесенными на них. растровыми решетками и реперными штрихами, причем на неподвижном элементе растровая решетка выполнена в виде групп штрихов, смещенных одна относительно другой, четыре фотоприемника, оптически связанные с растровыми решетками, дополнительный фотоприемник, оптически связанный с реперными штрихами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования сигнала начала отсчета, оно снабжено блоком фазовой внутришаговой интерполяции, блоком формирования стробируюшего сигнала и логическим элементов И, входы блока фазовой внутришаговой интерполяции подключены к фотоприемникам, вы-ходы соединены с входами блока формирования стробирующего сигнала, выход ко-, торого соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого подключен к дополнительному фотоприемнику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 195647, кл. q 01 В 11/14, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 466381, кл. Q 01 В 19/00, 1972 (прототип).

1SK17 №

-

%r/