Фотоэлектрический датчик угла

Фотоэлектрический датчик угла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК, УГЛА, содержащий соосно установленные кольцевой осветитель, два диска с нанесеннь1ми на поверхности каждого из них растровыми решетками, первый из которых установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, а второй закреплен неподвижно, фотоприемный блок и схему обработки, вход которой связан с выходом фотоприемного блока, отличающийся тем, что, с -целью повышения точности, он снабжен дисками, установленными соосно с осветителем по другую сторону от него по отношению к дискам с решетками, один из дисков выполнен с одним штрихом и установлен с возможностью вращения вокруг своей оси синхронно с первым диском с решеткой, другой выполнен с круговой кодовой шкалой и закреплен неподвижно, дополнительным фотоприемным блоком, оптически связанным с диском с кодовой шкалой и электрически - с входом схемы обг работки, растровая решетка первого диска выполнена с числом штрихов, отличающимся на единицу от числа штрихов растровой решетки второго диска, на свободной поверхности второго диска с решеткой нанесена круговая кодовая шкала, кодовые (Л скалы на диске .идиске с решеткой выполнены с числом разрядов, обеспечивающим число кодовых комбинаций , равное числу штрихов растровой решетки второго диска, фотоприемные блоки выполнены в виде фотоприемников со св.еточувствительными ел поверхностями в форме концентрично 00 расположенных колец, число фото со а приёмников в каждом из фотоприемных блоков равно числу разрядов кодовой шкалы, а средний радиус каждого кольца равен среднему радиусу соответствующего разряда кодовой шкалы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 02 В ll/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ р ъ» g <;;». ..„- <; c. ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВМлмбтйкА (21) 3602683/25-28 (22) 21.02.83 (46) 30.05.85.,Бюл, 0 20 (72) М.К.Бабаджанянц и А.Г.Приходь ко (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. Жда- нова (53) 53!.74.531.715.2(088.8) (56) i. Фотоэлектрические преобра" эователи информации. Под ред.

Л.Н.Преснухина, M., "Машиностроение", 1974, с.60-61.

2. Авторское свидетельство СССР

У 462066., кл. 5 01 В 11/26, 1975 .(прототип). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК, УГЛА, содержащий соосно установленные кольцевой осветитель, два диска с нанесенными на поверхности каждого иэ них растровыми решетками, первый иэ которых установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, а второй закреплен неподвижно, фотопрнемный блок и схему обработки, вход которой связан с выходом фотоприемного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен дисками, установленными соосно с осветителем по другую сторону от него по отношению к дискам с решетками, один из дисков выполнен с одним штрихом и установлен с возможностью вращения вокруг своей осн синхронно с первым диском с решеткой, другой выполнен с круговой кодовой шкалой и закреплен неподвижно, дополнительныи фотоприемныи блоком, оптически сВА занным с диском с кодовой шкалой и электрически - с входом схемы об-, работки, растровая решетка первого диска выполнена с числом штрихов, :отличающимся на единицу от числа штрихов растровой решетки второго

< диска, на свободной поверхности второго диска с решеткой нанесена круговая кодовая шкала, кодовые шкалы на диске и диске с решеткой выполнены с числом разрядов, обеспечивающим число кодовых комбннаФ ций, равное числу штрихов растровой решетки второго диска, фотоприемные блоки выполнены в виде фотоприемников со светочувствительными поверхностями в форме концентрнчно расположенных колец, число фото ° приемников в каждом иэ фотоприемных блоков равно числу разрядов кодовой шкалы, а средний радиус каждого кольца равен среднему радиусу соответствующего разряда кодовой шкалы.

1158961

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля углового положения объектов.

Известно устройство, содержащее, 5 кодированный диск и систему считывания информации $1 3.

Недостатком известного устройства является невысокая разрешающая

10 способность.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к изобретению является. фотоэлектрический датчик угла, содержащий соосно установленные освети-!5 тель, два диска с нанес@иными на поверхности каждого из них растровыми решетками, первый из которых установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, а второй - закреплен 20 неподвижно, фотоприемный блок и схему обработки, вход которой электрически связан с выходом фотоприемного блока 123.

Недостатком известного устройства 2 является невысокая точность, вследствие систематических ошибок, возникающих при недостаточной надежности элементов, Целью изобретения является позы- 30 щенке точности измерений, Для достижения цели фотоэлектрический датчик угла, содержащий соосно установленные кольцевой осветитель, два диска с нанесенными на 35 поверхности каждого из них растровыми решетками, первый из которых установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, а второй " закреплен неподвижно, фотоприемный блок и 40 схему обработки, вход которой электрически связан с выходом фотоприемного блока, снабжен дисками, установлен" ными соосно с осветителем по другую сторону от него, по отношению к дискам с решетками, один из дисков выполнен с одним штрихом и установлен с возможностью вращения вокруг своей оси синхронно с первым диском с решеткой, другой выполнен с круговой кодовой шкалой и закреплен неподвижно, дополнительным фотоприемным блоком, оптически связанным с диском с кодовой шкалой и электрически - с входом схемы обработки„ Ы растровая решетка первого диска выполнена с числом штрихов, отличающимся на единицу от числа штрихов растровой решетки второго диска, на свободной поверхности второго диска с решеткой нанесена круговая кодовая шкала, кодовые шкалы на диске и диске с решеткой выполнены с числом разрядов, обеспечивающим число кодовых комбинаций, равное числу штрихов растровой решетки второго диска, фотоприемные блоки выполнены в виде фотоприемников со светочувствительными поверхностями в форме концентрически расположенных колец, число фотоприемников в каждом из фотоприемных блоков равно числу разрядов кодовой шкалы, а средний радиус каждого кольца равен среднему радиусу соответствующего разряда кодовой шкалы, На чертеже изображена схема устрой" ства.

Фотоэлектрический датчик угла содержит соосно установленные кольцевой осветитель 1, два диска 2 и 3 с нанесенными на поверхности каждого из них растровыми решетками, первый из которых установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, а второйзакреплен неподвижно, фотоприемный блок 4., диски 5 и 6, установленные соосно с осветителем 1 по другую сторону от него по отношению к дискам

2 и 3 с решетками, один из дисков

5 выполнен с одним штрихом и установлен с воэможностью вращения вокруг своей оси синхронно с первым диском

2 с решеткой, другой выполнен с круговой кодовой шкалой и закреплен неподвижно, дополнительный фотопри" емный блок 7 оптически связан с диском 6 с кодовой шкалой, схема 8 обработки, вход которой электрически связан с выходами каждого иэ фотоприемных блоков 4 и 7, растровая решетка первого диска 2 выполнена с числом штрихов, отличающимся на единицу от числа штрихов растровой, дорожки второго диска 3, на свободной поверхности второгб диска 3 с решеткой нанесена круговая кодовая шкала, кодовые шкалы на диске 6 и диске 3 с решеткой выполнены с числом разрядов, обеспечивающим число кодовых комбинаций, равное числу штрихов растровой решетки второго диска 3, фотоприемные блоки 4 и 7 выполнены в виде фотоприемников со светочув" ствительными поверхностями в форме концентрично расположенных колец, 1158

Свет от кольцевого осветителя равномерно освещая диск 2, через прозрачные штрихи растровой решетки щ этого диска падает на растровую решетку диска 3. Поскольку по числу штрихов растровые решетки дисков 2 и 3 отличаются на единицу, а ширина штрихов равна разности шагов решеток диска 2 и 3, то только через один иэ прозрачных штрихов растровой решетки диска Э свет пройдет дальше к кодо/ вой шкале, нанесенной на другой сторо" не этого же диска. Через кодовую ЗЕ шкалу пучок света падает на светочувствительные кольца фотоприемного блока 4. С выхода фотоприемного блока 4 потенциальный код, соответствующий положению светового пучка

35 на кодовой шкале, поступает на вход схемы 8 обработки, При вращении диска 2, закрепленного с кольцевым

3 число фотоприемников в каждом из фотоприемных блоков 4 и 7 равно числу разрядов кодовой шкалы, а средний радиус каждого кольца равен среднему радиусу соответствующего разряда кодовой шкалы.

Для обеспечения синхронного вращения диска 5 и диска 2 с решеткой они установлены вместе с осветителем

1 на валу 9, предназначенным для f6 скрепления с контролируемым объектом.

Диски 6 и 3 с решеткой и фотоприемные блоки 4 и 7 закреплены неподвижно в корпусе 10.

Фотоэлектрический датчик угла ра"

1Я ботает следующим образом.

9б1 ф осветителем 1 на валу 9, местоположение пучка света, прошедшего на фотоприемный блок 4 через растровые решетки дисков 2 и 3 и кодовую шкалу диска 3, перемещается по кругу ° При этом с фотоприемного блока 4 поступают в схему 8 обработки изменяющиеся потенциальные коды, соответствующие положению светового пучка, Одновременно с этим на фотоприемный блок 7 падает световой пучок, прошедший от кольцевого осветителя I через единственный прозрачный штрих диска 5 и кодовую шкалу диска 5. Положение этого светового пучка регистрируется светочувствительными кольцами фотоприемного блока 7 и в виде потенциальных кодов подается на вход схемы 8 обработки.

Если число штрихов растровой решетки диска 2 равно H l а число штрихов растровой решетки диска 3 - М, то за один полный оборот вала 9 фотоприемный блок 7 посыпает на вход схемы 8 обработки 11 кодовых значений, а фотоприемный блок 4 посылает иа вход схемы.8 обработки 8 (М + 1 ) кодовых значений. Схема 8 обработки вычисляет по набору потенциальных сигналов значение угла, однозначно связанное с угловым положением вала

9, Таким образом, снабжение фотоэлектрического датчика угла двумя дисками и дополнительным фотоприемником блоком, а также выполнение элементов датчика описанным образом, позволяет

B0BblcHTb точность измерений.

Составитель Б.Потапов

Техред H.Àñòàëoø

Редактор А.Долинич

Корректор М.Розман

Филиал П1ТП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

Закаэ 3583/46 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5