Датчик линейных перемещений

Датчик линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

-SU,, 109 88 зyg G 01 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И QfHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3452562/25-28 (22) 16.06,82 (46) 23.05.84. Бюл. У 19 (72) JI.З.Дич, В.А,Забелин, Е.P.Ìàëàмед, Г.Н.Рассудова, Ю.С.Скворцов и В.П.Трегуб (53) 531.7:531.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 665205, кл. G 01 В 11/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 968603, кл. G 01 В 11/00, 1982 (прототип). (54) (,57) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник света и последо-, вательно расположенные по ходу излучения конденсор, пропускающую дифракционную решетку, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора, и два фотоприемника, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен оптическим кликой, установленным между решетками, пропускающая решетка выполнена с одной системой параллельных штрихов, а клин ориентирован так, что его главное сечение перпен-. дикулярно штрихам решетки. противоположных c Top oH конденсора, и два фотоприемника, каждый изэ которых расположен в фокусе одной из линз, снабжен оптическим клином, установленным между решетками про-Э пускающая решетка выполнена с одной системой параллельных штрихов а клин ориентирован так, ЧтО ЕГО главное сечение перпендикуляриц штри"

10 хам решетки.

На а фиг. 1 представлена оптич@@И@д схема предлагаемого датчика1 на фиг. 2 — вид А на фиг.

Датчик линейных перемещений со

15 держит источник i света и посл@до » вательно расположенные по ходу йЯ лучения конденсор 2, пропускаю111у@ дифракционную решетку 3 с нанесей ной на ней одной системой 4 штри

20 х хов, отражающую дифракционную реш4г1ъ ку 5, скрепляемую с контролируемым объектом, оптический клин 6, установленный между решетками 3 и 5 так, что его главное сечение перпенди25 кулярно штрихам решеток, две собирающие линзы 7 и 8, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противопсложных сторон конденсора 2, и два фотопри30 емника 9 и 10, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз 7 и 8.

Датчик работает следующим образом.

Источник 1 света, находящийся в фокальной плоскости конденсора 2, освещает параллельным пучком центральную часть системы 4 штрихов, на40 несенную на пропускающей дифракционной решетке 3. Штрихи решетки 3 параллельны штрихам подвижной отражающей дифракционной решетки 5 ° Свет

У проходя через решетку 3, дифрагирует

45 в рабочем порядке. Свет, отраженный от дифракционной решетки 5, попадает вновь на систему 4 штрихов решетки

3 и с помощью линз 7 и 8 фокусируется на светочувствительные элементы фотоприемников 9 и 10. При этом паразитный свет, идущий в нулевом поряд-. ке после прохождения решетки 3 и за— тем в нулевом порядке после отражения от решетки 5, не попадает на линзы 7 и 8, возвращаясь обратно на конденсор 2.

Для получения двух сдвинутых один относительно другого на. Л!2 сигналов с фотоприемников 9 и 10 в про1 1093889

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматичес» кого измерения величины перемещения подвижных элементов в машино- и при" боростроении.

Известен датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные конденсор, индикаторный; растр с двумя группами штрихов, расположенными симметрично относительно его центра и ориентированными между собой под углом, измерительный растр и фотоприемный блок, два светочувствительных элемента которого расположены в плоскости изображения муаровых полос, образуемых растрами (1 ).

Недостатками этого датчика являются большие габариты и невысокая точность, обусловленные зависимостью контраста муаровых полос от изменения расстояния между индикаторными и измерительными растрами. Наиболее близким к изобретению по технической . сущности и достигаемому эффекту явля- ется датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения конденсор, пропускающую диф ракционную решетку, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с . контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора, и два фотоприемника, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз (2 J.

Недостатком известного датчика является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная пониженной амплитудой выходного сигнала, вследствие непараллельностн штрихов пропускающей и отражающей решеток.

Целью изобрЕтения является повыше"ние точности измерений датчика линейных перемещений.

Эта цель достигается тем, что датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения конденсор, пропускающую дифракциониую решетку,;, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика

1093889

Составитель Б.Потапов

РедактоР О.ЧеРниченко ТехРед g,Мигунова КоРРектоР Л Пилипенко

Заказ 3409/32 Тираж 587 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4 межутке между дифракционными решетками установлен оптический клин 6, разворотом которого в направлении, указанном стрелками на фиг. i и добиваются необходимого фазового сдвига.

Это происходит благодаря тому, что пучки света, идущие к линзам 7 и 8 проходят через клин в местах, отличающихся по толщине. Так как угол

10 клина мал, получаем высокую чувствительность выставления необходимого фазового сдвига. Изменение положения клина 6 по другим осям в процессе юстировочной подвижки не влияет на ка15 . чество работы датчика.

Установка клина 6 между- дифракционными решетками, кроме того, позволяет выполнить конденсор 2, линзы

7 и 8, пропускающую дифракционную решетку 3 в виде единого блока и уменьшить габариты датчика.

Таким образом, введение опт:mecкого клина между дифракционными реВ шетками и исполнение пропускающей решетки с одной системой штрихов позволяет повысить амплитуду выходных сигналов датчика и за счет этого увеличить его точность.