Датчик перемещений

Датчик перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК-ПЕРЕМЕЩЕНИЙ соаержашвй вз1 учатепь, шпягаёскую свсто ОЛЯ фс рМ $ ова«Ю1 п(«1оакчео ксГо яопй чжезчм ьпс honoe, сеязшанзпо Сгкошротфуз шм объектом li фотов{р1вемтлЛ узел, рбсзкопожеашй в iione свефовык полос и выполненный в вице непоцвижного ксфлуса, установленнся о в нем с возможностью поворота барабана, я фотопрвемншсоВ| расположенных в торде барабана, о т и и ч a ю ш и и с я тем, что, с цепью повышения разрешаю шей способности в упрощения крнструк шш, фотоприемнИЕН расположены с равно мерным шагом по диаметру торца, соотавл5пощему с направлением световых полос угол oL , определяемый из соот ношения Д Sino6 2Мо гпе А N -период слецования светошлх полос; -число фотоприемШасов; (Л расстояние межау сосецкимн 0( фотопрвемниками. с

: OINE Ì C 01 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к Авторскому семдетельсгау

ГООУДАРСТЙЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ЮИ (21) 3406401/25 28

: (22) 10.03.82 (46) 07.08.83, Бюл. Ж 29 (72) Г. Я. Кивенэор, А. И. Мопчанов, : Л. К. Шраго а А..С. Точнпнн (71) Украинский научно-иссаецовательокий институт станков и инатрумеаов (53) 731.716.27 (088. 8) (66) 1. Авторское свнцетепьство С Х:Р

М 242413 кп. 6 01 В 9/00, 1969.

2. Авторское сщщиееиьство СССР .:И: 416725, .кп.Q 08 С. 9/06, 1974 (%m ) (84) (57) ЙАТЧИК ПЕРЕИЕЩЕНИЙ содержащий изиучм ець, антнческую снстему ass формирования перноднчес кого иопя световык понос, связанную с контропнруемым обьектюм я фотощнемев, нмй узел, распоцоженный в попе свето„Я0.„1033&5 A эых понос и выпопненный в вице непоцвижного корпуса, установленного в нем с возможностью поворота барабана и фотоприемников, расположенных в. торце барабана, о т и н ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения разрешаю щей способности и упрошення конструк цнн, фотоприемники распопожены с равно мерным шагом по циаметру торца, составпяющему с направленнем световых попос угол d., опрецепяемый нз сост ношения

Я

S1 tl CL=

2Иot где Я - период спецования световых полос; и - число фотоприемников;

- с - расстояние между сосецннми фотоприемникамн.

888

1 1033

Изобретение относится к измеритель, ной технике и может быть испоньзовано в Отсчетных системах устройств цпя измерений линейных и угповых переме» щений. l$

Известен датчик перемещений, со держащий излучатель, оптическую систему, состоящую иэ бопьшой и малой дифракцнонных решеток, обойму с поворот ным барабаном и размещенные в ием четыре пинэы и четыре фотоприемника, распопоженные в угпах паралпепограм ма с расстоянием между осями фото приемников, равными четверти шага ма»

Пой цифракционной решетки, и сдвигом д по фазе межцу сигналами фотоприем ников на 90 (11.

Однако жесткая зависимость расстояния между осями от ширины шага дифракциои ной решетки привоцит к усложнению кон- /p струкции и ограничению возможностей подстройки при изменении ширины све» товых полос, формируемых оптической системой. Кроме того, невозможно получение разрешающей способности вы ше, чем четверть периода световьк

ПОП ОС.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дай чик перемещений, содержащий излуча тель, Оптическу:о систему для формиро= вания периодического поня световых полос, связанную с контролируемым объектом, и фотоприемный уэеп, распо» поженный в поле световых понос и вы попненный в виде неподвижного корпу са, установленного в нем с возможностью наворота барабана и фотоприемников, I распопоженных в торце барабана, Фото приемный узел соцержит цва фотоприем ника, установленных под угпом друг к другу так, что точка пересечения их осей проходит через центр точечиого излучателя (2 j.

Недостатки известного цатчика закпю чаются в ограниченной разрешающей способности известного датчика, котораане может быть выше, чем четверть пе . риода,. световых понос, а также спож ность конструкции иэ-за установки фо топриемников поц жестко заданным

50 угпОмю цепь изобретения - повышение раэ» решающей способности и упрощение конст» рукцкцф

Указанная цель достигается тем, 55 что в датчике перемещений, соцержащем изпучатепь, оптическую систему дпа фор мирования периодического попа световых понос> связанную с контропируемъ м обьектом, и фотоприемный узел, расположенный в поле световых, полос и выпоп ненный в вице иепоцвижного корпуса, установпенного в нем с воэможностью поворота барабана и фбтоприемников, распопоженных в торце барабана, фото приемники расположены с равномерным шагом по диаметру торца, составляющему с направпением световых полос угон определяемый из соотношения .

4 зЬЫ = —

2 йо( гце А - период слецования световых полос

N - чиспо фотоприемников:, - расстояние между сосецними фотоприемниками.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема датчика перемещений, в спучае пинейных перемещений; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3пример выполнения цатчика перемеще иий, в случае угповых перемещений. датчик перемещений содержит излу» чатель 1, оптическую систему 2 для формирования периоцического поля свето вых полос и фотоприемный узеп 3, соо .тоящий иэ корпуса 4 и барабана 5 с фотоприемниками 6 и распопоженный в поле световых понос.

Дня измерения линейных перемеще ний (фиг. 1) оптическая система 2 въъполнена на базе интерферометра Майкепь сока и содержит непоцвижные отражаю» щее 7 и поцупрозрачное 8 эеркапа и поцвижное отражающее зеркапо 9, жестко связываемое с контропируемъ м объектом 10. Направление световых (интер»ференционных) понос на выхоце оптической системы 2 перпендикупярно направлению перемещения объекта 10.

Барабан 5 (фиг. 2), установленный (например, по скопьэящей посадке) в корпусе 4 фотоприемного уэпа, выстав иен s такое положение, что диаметр, вдоль которого с равномерным шагом расположены. фотоприемники 6, прохоцит поц углом о к направпению световых полос, причем

A ф Ы=. -- @ — ; где А - Период следования световых полос;

К - чнспо фотоприемников; а - расстояние между соседними фотоприемниками.

Направцение световых полос опреце лается параметрами оптической сиське

3 10 мы 2 цатчика а расстояние а между фотоприемниками 6 связано с габаритами фотоприемников, их количеством и периодом световых полос A.

Дпя измерения угповых перемещещй (фиг. 3) оптическая система 2 состоит из вспомогатепьного отражающего зеркала 11, растровой решетки 12 и растрового барабана 13, сицящего на одном вану с контролируемым объектом 10. Направление световых (муаровых} полос на выходе оптической системы 2 перпендикупярно оси вращения растрового барабана 13.

Датчик линейных перемещений ра, ботает следующим образом.

При перемещении контролируемого объекта 10 вцопь направпения пуча иэпучатепя 1 перемещается и жестко связанное с ним отражающее зеркало 9, что привоцит к перемещению световых полос на выхоце оптической системы 2.

При етом полосы нанравлены перпенди кулярно плоскости чертежа..

По сигналам с выхоца фотоприемного узла 3 опрецепяют вепичину перемещения объекта 10 путем поцсчета числа целых периоцов и цробной части периода световых полос, прошецших в поле зрения фотоприемников 6.

33858 4

Датчик угловых перемещений работает спецуюшим образом.

При отра женин света иэпучатепя 1 от зеркала 11 и прохожцения era через сопряжение растрового барабана 13 и решетки 12 на выходе оптической системы 2 формируются световые (муаро вые) попосы, положение которых свя зано с углом поворота контропируемого

iO обьекта 10. Вепичину перемещения попос опрецепяют по сигналам с выхоца фотоприемного узпа 3 так же, как и при измерении пикейных перемещений.

Сигналы квазисинусоицапьной формы с выхоцов сосецних фотоприемников сцвинуты по фазе на — . Фиксапия

7t точек перехода сигнапов через копь позвопяет опрецепять вепичину перемещения с разрешающей способностью О цопя периоца.

Расположение .фотоприемников вцож циаметра, прохоцящего поц угпом о, к направпению световых полос, позво пяет повысить разрешающую способ ность за счет пространственной интерпошшии периоца световых полос с коэффициентом 2 8 ° а упрощение конструк дии связано с распопожением фотоприем ников в ряц с равномерным шагом по циам етру тор а барабана.

ВНИИПИ Заказ 5608/43

Тираж 602 Подписное .

Филиал ППП «Патент, ..г. Ужгород,ул.Проектная,4

4Ъг 7