Фотоэлектрический кодовый датчик угла

Фотоэлектрический кодовый датчик угла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Саюа Сааетских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 314I92

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

МПК G 05Ь 19/00

Заявлено 29.XI I.1969 (№1392138/25-8) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 07.1Х.1971. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 2.XII.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

CCCP

УДК 62.596.9(088.8) ВСЕСОЮЗНАЯ 1. ч ыт

Я1

Е1.1 БЛЙОТ ЕИА

Авторы изобретения

И. И. Шимуленис и П. М. Шульский

3аяваттель Вильнюсский филиал экспеРиментального наУчно-исследовательского института металлорежущих станков

ФОТОЭЛ ЕКТРИ Ч ЕСКИ и КОДОВ Ъ| И ДАТЧ И К УГЛА

Известен фотоэлектрический кодовый датчик угла, источник которого посылает поток света на фотоприемник через растровый диск и растровые съем ники. Однако цена деления его младшего разряда соответствует удвоенной величине дискретности отсчета. Это ведет к тому, что при необходимости получения высокой дискретности и точности выполнение такого типа датчика крайне затруднительно.

Кроме того, при измерении кода или количества делений хотя бы одной из дорожек необход имо менять весь масштаб.

Предлагаемый датчик отличается тем, что он выполнен из набора растровых дисков различны диаметров, жестко закрепленных на общем валу в порядке увеличения диаметров. Это упрощает конструкцию. С целью увеличения дискретности съемник младшего разряда расположен относительно своей шкалы с эксцентриситетом, равным четверти шага растрового масштаба. Для одновременного освещения всех фотопр иеааников осветитель выполнен Z-образной формы.

На чертеже схематически изображен фотоэлектрический кодовый датчик.

Он состоит из источника света 1, выполненного в виде газоразрядной трубки особой формы и закрытого крышкой 2, диафрагмы 8, круговых растуовых оптических шкал (дисков) 4 — 8, растровых съемников 9 — 18, фотоприемников 14 в количестве, определяемом дискретностью датчика, сборки 15, корпуса

16, шариковых подшипников 17, натяжной гайки 18 с тарельчатой пружиной 19 и вала

5 20, на котором жестко закреплены растровые шкалы, Съемники младшего разряда имеют эксцентриситет по отношению к масштабу диска 4, равный четверти шага растровой шкалы.

Фотоприемники 14, расположенные в сборном

1о коллекторе равномерно по окружности, служат для создания сигналов с различным фазовым сдвигом. Сдвиг фаз определяется местом установки фотоприемников 14. Ниже это устройство будем называть конусным интерполятором.

Свет OT ñòî÷íèêà через диафрагму, прозрачные участки pBcTpOBblx шкал 4 — 8 и съемнпкп 9 — 18 попадает на фотоприемники.

Ток через фотоприемники пропорционален

20 падающему на них световому потоку. Положение вала датчика определяется комбина ° цпей амплитудных и фазовых значений токов фотоприемников 14, т. е. выходных curíà IoB датчика. Полный период изменения

25 тока в любом пз фотоприемников соответствует перемещенгпо, равному одному шагу шкалы. С конусного интерполятора можно

cia мать сигналы, отличающиеся по фазе. Фаза сигнала зависит от расположения фото30 приемника. Количество сигналов равно коли314192

1 2 A бг

4

5 б честву установленных фотоприемников и определяется, исходя из требований дискретности и типа применяемого устройства внутришагового деления.

Встречаются такие характерные варианты.

При одном выходном сигнале произвольной формы дискретность равна дискретности шкалы. При удвоении частоты следования сигнаJI B д 1 1 с и р е т H 0 CT b n O B bI III B 2 T C H B «, B B р а з а . П р и двух синусоидальных выходных сигналах возможно подключение устройства внутришагового деления с круговой разверткой сигналов датчика или индикатора долей шага на электроннолучевой трубке. При двух и более выходных сигналах произвольной формы (треугольной, импульсной) возможно подключение устройств внутришагового деления IIB логических схемах. В этом случае требуется равномерный сдвиг сигналов по фазе, достигаемый их равномерным расположением по б дуге нониусного интерполятора. Логические схемы позволяют менять код выходных сшпалов, В случае, если требуется изменить код определенного разряда датчика, достаточно лишь заменить,или повернуть на нужный угол, соответствующий этому разряду, диск с растровой шкалой. Изготовление точных растровых шкал техничесии и экономически выгоднее кодовых.

Таким образом, предлагаемый датчик позволяет получать высокую точность и дискретность, менять в широких пределах дискретность и код, меняя только часть или совсем не меняя растровых шкал.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрический кодовый датчик угла с .источником, насыщающим поток света HB фотоприемник через растровый диск и растроBûå съемники, отличающийся тем, что, с

Гб целью упрощения конструкции, он выполнен из набора растровых .дисков различных диаметров, жестко закрепленных на общем валу в порядке увеличения их диаметров.

2. Датчик по п. !, отличаюший ся тем, что, с целью увеличения дискретности, съемник младшего разряда расположен относительно своей шкалы с эксцентриситетом, равным четверти шага растрового масштаба.

3. Датчик по п. 1 отличающийся тем, что, с

25 целью одновременного освещения всех фогоприемнгнков, осветитель выполнен Z-образной формы.

Составитель А. Андрианов

Редактор Т. Гаврикова Техред Е. Борисова

Корректор 3. И. Тарасова

Заказ 6489 Изд. № 1224 Тираж 473 Подписчое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Областная типография Костромского управления по печати