Измеритель перемещений

Измеритель перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптоэлектронных (растровых) и лазерных измерителях перемещений. Цель - повышение точности измерения за счет повышения стабильности амплитуд выходных сигналов приемников излучения. Цель достигается следующим образом. Световой поток от источника 2 излучения, проходя через подвижный и неподвижный растры 3 и 4, попадает на приемники 5, 6 излучения, которые расположены так, что на их выходах сигналы сдвинуты по фазе на φ/2. Сигналы с приемников возводят в квадрат аналоговыми перемножителями 7, 8, складываются сумматором 9, и результирующий сигнал отфильтровывается фильтром 11. Полученный таким образом сигнал подается на управляемый вход генератора 1 тока, который питает источник 2 излучения. Величина перемещения определяется блоком 10 преобразования измерений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

PECflYS JNK 5р 4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHRM

ПРИ ГННТ СССР (21) 4312336/24-28 (22) 07.07.87 (46) 30.06.89. Бюл, 11 24 (72) А.С.Кузьминский, С.С.Скулаченко, П.В.Тимонин и И.И.Юдин (53) 531.7.717 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

11 1333204, кл . H 03 M 1/22, 1986. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптоэлектронных (растровых) и лазерных измерителях перемещений.

Цель — повышение точности измерения эа счет повышения стабильности амплитуд выходных сигналов приемников из„.80„„ 4Щ)Я А1 лучения. Цель достигается следующим образом, Световой поток от источника 2 излучения, проходя через подвижный и неподвижный растры 3 и 4, попадает на приемники 5, 6 излучения, которые расположены так, что на их выходах сигналы сдвинуты по фазе на Я/2. Сигналы с приемников возводятся в квадрат аналоговыми перемножителями 7, 8, складываются сумматором 9, и результирующий сигнал отфильтровывается фильтром II, Полученный таким образом сигнал подается на управляемый вход генератора 1 тока, который питает источник 2 излучения. Величина перемещения определя- I ется блоком 10 преобразования измерений. 1 з.п.A-лы, 1 ил.

1490483

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптоэлектронных (растровых) и лазерных измерителях перемещений (линейных или угловых).

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет повышения стабильности амплитуд выходных сигналов приемников излучения. 10

На чертеже приведена схема измерителя перемещений.

Устройство содержит генератор I тока, источник 2 излучения, вход которого соединен с выходом генератора 15

1 тока, расположенные по ходу светового потока меру измерения, состоящую иэ измерительного растра 3, связываемого с объектом, и растра 4, первый и второй приемники 5,6 излу- 20 чения, первый и второй аналоговые перемножители 7,8, входы которых соединены соответственно с выходами приемников 5,6 излучения, сумматор 9, входы которого соединены соответственно с выходами аналоговых перемножителей 7,8, блок 10 преобразования измерений, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго приемников 5,6 излучения, и 30 фильтр 11 нижних частот, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — с управляющим входом генератора 1 тока.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 тока питает источник

2 излучения. Измерительный растр 3 представляет собой периодическую структуру из чередующихся непрозрач- 40 ных и прозрачных полос и связывается с объектом, перемещение которого следует измерять. Неподвижный индикаторный растр 4 имеет по крайней мере две зоны чередующихся полос, 45 сдвинутые на четверть периода растра. При движении измерительного растра 3 приемники 5,6 излучения воспринимают амплитудно-модулированное излучение с пеРиодом, Равным периоду растра. Набег фазы выходных сигналов, измеряемый блоком 10 преобразования измерений является мерой перемещения.

Выходные сигналы приемников излучения сдвинуты по фазе Hà Т и/2, что позволяет фиксировать также и знак перемещения.

Блок 10 преобразования измерений

:в простейшем случае гредставляет собой два формирователя прямоугольных сигналов, цифровой реверсивный детектор, реверсивный счетчик с буферным регистром и устройство индикации.

Точность измерения перемещения зависит в том числе от стабильности амплитуд выходных сигналов приемников излучения. Эта зависимость становится существенной, если блок преобразования измерений содержит фазовый интерполятор, формирующий не один, а несколько счетных импульсов на каждом периоде выходных сигналов.

Нестабильность амплитуд сигналов может быть вызвана, например,"старением" излучателя либо разъюстировкой растров 3,4, Входы Х и У аналоговых перемножителей 7,8 сигналов объединены и подключены к выходам приемников 5,6 излучения.В указанном включении перемножители,7,8 осуществляют возведение в квадрат входных сигналов. Выходные сигналы перемножителей 7,8 поданы на входы сумматора 9. При идеально квадратурных сигналах приемников

5,6 излучения (" Синус" и "Косинус" ) на выходе сумматора возникает постоянная составляющая, пропорциональная квадрату амплитуды выходных сигналов приемников излучения. С учетом того, что реальные выходные сигналы из-эа дефектов юстировки оптической системы измерителя могут отличаться от квадратурных, на выходе сумматора, кроме постоянной составляющей (полезного сигнала), возникает переменная составляющая, для фильтрации которой в устройство введен фильтр 11 нижних частот, подулюченный к выходу сумматора 9. Выход фильтра ll нижних частот подключен к управляющему входу генератора 1 тока, что и обеспечивает стабилизацию выходных сигналов приемников излучения и, следовательно, положительный эффект повьппение точности измерения перемещений.

Технико-экономическая эффективность изобретения определяется более высокой точностью измерения перемещений, так как при стабилизации амплитуд квадратурных сигналов в блоке преобразования измерительной информации может быть реализовано

;измерение перемещения с меньшим шагом квантования, т.е. более высоким разрешением. Очевидно, что при уменьФормула изобретения

Составитель Ю.Садыков

Редактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 3740/45 Тираж 683 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 14 шении нестабильности сигналов вдвое, во столько же раз может быть увеличено разрешение измерителя.

1. Измеритель перемещений, содержащий генератор тока, источник излучения, вход которого соединен с выходом генератора тока, расположенные по ходу светового потока меру измерения связываемую с объектом, первый и второй приемники излучения и блок преобразования измерений, входы которого соединены с выходами первого и второго приемников излучения, о т—

90483 6 личающийся тем, что, с. целью повышения точности измерения перемещений, он снабжен первым и вторым аналоговыми перемножителями,входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго приемников излучения, и сумматором, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго аналоговых перемножителей, а выход - с. управляющим входом генератора тока.

2. Измеритель перемещений по п.l, отличающийся тем, что он снабжен Фильтром нижних частот, включенным между выходом сумматора и управляющим входом генератора тока.