Дифференциальный фотоэлектрический датчик линейных перемещений

Дифференциальный фотоэлектрический датчик линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и касается измерения линейных перемещений вращающихся валов. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет контроля процесса преобразования перемещения в электрический сигнал. При смещении объекта на выходах усилителей 7 и 8 появляется сигнал, содержащий ошибку преобразования. При помощи блоков 10 и 11 вычитания и блока 12 сравнения определяется величина допущенной ошибки, при превышении заданного значения которой на контрольном выходе датчика появляется сигнал, свидетельствующий о неисправности элементов схемы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ССЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1265477 A 1 (50 4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ИОШ мхаа г

mg_#_OбЮШ

Фюхад

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924696/25-28 (22) 10.07,85 (46) 23. 10.86. Бюл. Р 39 (72) Н.Н. Астраух (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,Р 113949, кл. G 01 В 11/06, 1956. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и касается измерения линейных перемещений вращающихся валов. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет контроля процесса преобразования перемещения в электрический сигнал.

При смещении объекта на выходах усилителей 7 и 8 появляется сигнал, содержащий ошибку преобразования. При помощи блоков 10 и 11 вычитания и блока 12 сравнения определяется величина допущенной ошибки, при превышении заданного значения которой на контрольном выходе датчика появляется сигнал, свидетельствующий о неисправности элементов схемы. 1 ил.

1265477

Изобретение относится к измерительной технике,а именно к устройствам для измерений линейных перемещений объектов, в частности вращающихся валов.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет контроля процесса преобразования перемещения в электрический. сигнал.

На чертеже представлена функциональная схема датчика.

Датчик содержит первый фотоэлектрический преобразователь 1, содержащий источник 2 излучения, фотоприемник 3, второй фотоэлектрический преобразователь 4, содержащий источник

5 излучения, фотоприемник 6, первый

7 и второй 8 усилители, источник 9 опорного напряжения, первый 10 и второй 11 блоки вычитания, блок 12 сравнения, первый 13 и второй 14 блоки памяти и блок 15 суммирования. Источники 2 и 5 излучения и фотоприемники

3 и 6 первого 1 и второго 4 фотоэлектрических преобразователей оптически связаны один с другим. Выходы фотоприемников 3 и 6 соединены с входами усилителей 7 и 8 соответственно, выходы усилителей 7 и 8 связаны с вторыми входами блоков 10 и 11 вычитания, первые входы которых подключены к источнику 9 опорного напряжения.

Выходы блоков 10 и 11 вычитания соединены с входами блока 12 сравнения, выход которого, являющийся контрольным выходом датчика, подключен к вторым входам первого 13 и второго 14 блоков памяти, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого 7 и второго 8 усилителей, выходы блоков 13 и 14 памяти соединены с первым и вторым входами блока 15 суммирования, выход которого является измерительным выходом датчика.

Дифференциальный фотоэлектрический датчик линейных перемещений работает следующим образом.

В исходном состоянии расстояния от каждого из фотоприемников 3 и 6 до объекта равны, при этом на выходе каждого из усилителей 7 и 8 устанавливается сигнал Х, Такое же значение сигнала необходимо установить и зафиксировать на выходе источника 9 опорного напряжения. При перемещении объекта по направлению, например, к фотоприемнику 3 расстояние между ними уменьшится настолько, насколько уве5

50 личится расстояние между объектом и фотоприемником 6.

На выходе усилителей 7 и 8 при этом появятся сигналы.соответст-. венно Х + (Х +дх1) и Х, — (Х +вХ2), где EX и ь Х2 — ошибки преобразования перемещения в электрический сигнал, обусловленные неточностью изготовления объекта или неравномерностью коэффициента отражения его поверхности. Эти сигналы поступают на первые входы первого 10 и второго 11 блоков вычитания, с выходов которых сигналы Х + ь Х1 и Х + л Х2 подаются на входы блока 12 сравнения. Если эти сигналы отличаются между собой на величину оХ, меньшую заранее заданной некоторой величины О, то на выходе блока 12 сравнения присутствует высокий уровень напряжения, который, поступая на первые входы блоков

13 и 14 памяти, приводит к занесению информации, поступающей на их вторые входы с усилителей 7 и 8. Таким образом, при высоком уровне напряжения на выходе блока 12 сравнения на входах блока 15 суммирования присутствуют сигналы Х, + (X + 6 Х 1) и

Х вЂ” (Х +аХ 2), а на его выходе— сигнал, равный X + (Х +ь Х1) — (Х +

+ьХ2) =2Х + ьХ1 -дХ2 = 2Х +б, где

8 — ошибка, заранее заданная как угодно малая величина.

В случае, если разность (Х +И 1) (Х +дХ2) превышает величину 8 на выходе блока 12 сравнения и на контрольном выходе датчика появляется низкий уровень сигнала, который запрещает занесение информации в блоки 13 и 14 памяти, поступающей на их первые входы, вследствие чего на выходах блоков 13 и 14 памяти и выходе блока 15 суммирования сохраняется значение сигнала, присутствовавшее до прихода низкого уровня напряжения на вторые входы блоков 13 и 14 памяти. Кратковременное появление низкого уровня на контрольном выходе свидетельствует о наличии единичной ошибки, a IIocTQHHHoe его присутствие — о неисправности элементов схемы источников 2 или 5 оптического излучения, фотоприемников 3 или 6, усилителей 7 или 8.

Формула изобретения

Дифференциальный фотоэлектрический датчик линейных перемещений, содер1265477

Составитель О. Несова

ТехРед И.Попович Корректор Т. Колб

Редактор И. Шулла

Заказ 5648/32

Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жащий два фотоэлектрических преобразователя, включающих оптически свя.занные источник излучения и фотоприемник, предназначенные для симметричного расположения относительно объек- та контроля, первый и второй усилители, блок суммирования, причем выходы фотоприемников первого и второго фотоэлектрических преобразователей связаны с входами первого и второго 10 усилителей соответственно, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен источниками опорного напряжения, первым и вторым блоками вычита- !5 ния, блоком сравнения, первым и вторым блоками памяти, выход источника опорного напряжения соединен с пер4 выми входами первого и второго блоков вычитания, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого, являющийся контрольным выходом датчика, подключен к вторым входам первого и второго блоков памяти, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей и с вторыми входами первого и второго блоков вычитания, выходы первого и второго блоков памяти соединены с первым и вторым входами блока суммирбвания, выход которого является измерительным выходом датчика, при этом блок суммирования выполнен в виде дифференциального усилителя.