Фотоэлектрический датчик положения

Фотоэлектрический датчик положения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для измерения линейных перемещений. Цель изобретения - расширение области применения и упрощение путем обеспечения работоспособности устройства при малых скоростях перемещения объекта за счет отказа

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК g 4 С 01 В 21/00

gpfppqr q,ю е

ПАТЕНТЕ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4084694/24-28 (22) 09,07.86 (46) 23.01.89. Бюл. K 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества .материалов (72) В.А.Чегоринский (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 894354, кл. G 01 В 11/00, 1979.

ÄÄSUÄÄ 3453173 А1 (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для измерения линейных перемещений, Цель изобретения — расширение области применения и упрощение путем обеспечения работоспособности устройства при малых скоростях перемещения объекта за счет отказа

1453173

25 от модуляции интенсивности излучения источников света. При движении преобразователя 6 фотоприемника 9 и 10 попеременно со сдвигом по фазе на

1/4 периода находятся в освещенном и затемненном состояниях. Импульсы, выработанные формирователем 11, запускают триггер, образованный логическими схемами И-НЕ 18 и 19, а возI

Изобретение относится к неразруаающему контролю изделий и может быть использовано для измерения линейных перемещений, например, ультразвуковых преобразователей при контроле сварных швов.

Цель изобретения — расширение об1 ласти применения и упрощение путем обеспечения работоспособности устройства при малых скоростях перемещения объекта за счет отказа от модуляции интенсивности излучения источников света.

На фиг. 1 изображена блок-схема датчика; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — эпюры.

Фотоэлектрический датчик содержит непрозрачную пластину 1 с двумя рядами отверстий 2 и 3, неподвижно установленную в механизме 4 сканирования„ обойму 5, жестко укрепляемую ла ультразвуковом преобразователе 6, два источника 7 и 8 света, установленные с одной стороны пластины соосно с отверстиями 2 и 3, два фотоприемника 9 и 10, установленные с другой стороны пластины 1, два формирователя 11 и 12, электрически соединенных своими входами с фотоприемниками 9 и 10 соответственно, узла

13 обработки сигналов, четыре двухвходовые логические схемы И-НЕ 14-17 и два триггера, состоящие соответственно из логических схем И-HE 18 и

19, а также схем И-НЕ 20 и 21, Датчик работает следующим образом.

При движении преобразователя 6, например, от шва 22 (электродвигатель механизма сканирования и устройство перемещения преобразователя не показаны) каждый из фотоприемников вращают его в исходное состояние только сигналом с формирователя 12.

В связи с тем, что триггер сохраняет устойчивое положение независимо от многократного изменения логической переменной на одном из его входов при нулевом значении логической переменной на другом, помеха типа дребезга не попадает на вход узла 13. 3 ил.

9 и 10,попеременно переходя от освещенного к затемненному состоянию, находятся в полуосвещенном состоянии при этом из-за электрических и механических флуктуаций могут возникнуть импульсные помехи, приводящие к ошибке в работе устройства. При переме-. щении фотоприемника 10, на один шаг

h отверстий формирователь 11 вырабатывает один импульс, Так как отверстия нижнего ряда смещены относительно отверстий верхнего на четверть шага

5h =, -, то и импульсы второго формирователя 12 будут смещены на четверть периода. Прямой и инверсный сигналы первого формирователя 11 через двухвходовые логические схемы

И-HE 15 и 14 поступают на запуск

RS-триггера (на логических схемах

И-HE 18-19). RS-триггер сохраняет устойчивое состояние независимо от многократного изменения логической переменной на одном из его входов при нулевом значении логической переменной на другом входе. Пусть в момент с фотоприемник 10 находится в неустойчивом положении, а фотоприемник 9 освещен, и каретка (не показана) п1реобразователя перемещается от объекта (шва) 22, Тогда на вход схемы 15 поступает неустойчивый сигнал с инверсного выхода первого формирователя 11 (на эпюре I, на фиг. 3 показан прямой сигнал) и устойчивый сигнал с прямого выхода второго формирователя 12 (эпюра 3Л, на фиг. 3).

Поэтому на первом входе RS-триггера (на схемах И-HE 18 и 19) имеется изменяющийся сигнал, в то время как на втором входе присутствует устойчивый

1453173 единичный сигнал, обеспечиваемый поступлением логического нуля на вход схемы 14 с инверсного выхода второго формирователя 12. Поэтому первый RS-триггер (на схемах И-НЕ

18 и 19 сохраняет свое прежнее устойчивое положение (эпюра III, на фиг.3), Таким образом, помеха, вызванная

I флуктуациями сигнала на выходе формирователя по причине неустойчивого

1 положения фотоприемника, не сможет поступить на вход узла 13, Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик положения, содержащий оптически связанные два источника света и два фотоприемника, растровую решетку с двумя ряда- 20 мн отверстий, смещенных друг относи- . тельно друга, установленную между источниками света и фотоприемниками и связываемую с объектом, два формирователя,. входы которых соединены с вы-25 ходами фотоприемников, и блок обработки сигналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения конструкции, ряды отверстий растровой решетки смещены друг относительно друга на четверть периода решетки, блок обработки сигналов выполнен в виде двух триггеров, узла обработки сигналов и четырех двухвходовых логических схем И-НЕ, причем первый выход .первого формирователя соединен с первыми входами первой и четвертой схем И-НЕ, второй выход первого формирователя соединен с первыми входами второй и третьего схем И-НЕ, первый выход второго формирователя соединен с вторыми входами второй и четвертой схем

И-НЕ, второй выход второго формирователя соединен с вторыми входами вто- рой и четвертой схем И-НЕ, выходы первой и второй схем И-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами первого триггера, выхоцы третьей и-четвертой схем И-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами второго триггера, первый и второй выходы первого триггера и первый и второй выходы второго триггера соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами узла обработки сигнале