Фотоэлектрический датчик медленных угловых перемещений и скоростей

Фотоэлектрический датчик медленных угловых перемещений и скоростей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >705340 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл.

G 01 P 3/36 (22) Заявлено 30.06.78 (21)2637347/18-10 с присоединением заявки .%— (23) Приоритет

Гооударстеаииый комитет

СССР по делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень М 47 (53) УДК 531.776 (088.8) Дата опубликования описания 28. 12.79 (72) Авторы изобретения Б Л. Берри, В. А. Грибов и С. А. Хоменко (7!) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М. B. Ломоносова. I. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК МЕДЛЕННЫХ УГЛОВЫХ. ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И СКОРОСТЕЙ ма выходных импульсов датчика зависят от угловой частоты, что осложняет схемы усиления; невозможно с задайной точностью фиксировать момент остановки входного вала и перемены направления его врашеция.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений медленных угловых перемещений и скоростей с помощью фотоэлектрических средств.

Известны фотоэлектрические датчики

5 угловых перемещений и скоростей, в которых обтюратор периодически прерывает световой поток, вызывает появление в цепи фотоприемника тока, пульсирующего с частотой, пропорциональной угловой скорости вращения обтюратора соединенного с входным валом 11) .

При измерении медленных угловых перемещений и скоростей датчиками подоб-,, ного типа выявляются следукхпие факторы: измеряемая величина осредняется за различные интервалы времени; чем меньше угловая частота, тем больше времени требуется на ее измерение; при попытке обойти этот фактор путем увеличения числа щелей на обтюраторе повышаются требования к геометрической точности изготовления обтюратора; длительность и фор-.

Известен также фотоэлектрический датчик угловых скоростей, содержащий обтюратор, коромысло с оптронной парой и приводной синхронный электродвигатель

2 . Зная частоту вращения коромысла и измеряя промежутки времени между сигналами оптронной пары, можно вычислить частоту (угловуто скорость) вращения обтюратора. Подобные датчики имеют достаточно высокую точносчь, однако, требуют высокостабильного источника частоты, которая питает синхронный двигатель.

Белью изобретения является обеспече ние возможности измерения текущей угловой координаты входного вала и снижение, зависимости точности показаний датчика

705340

3 от стабильности частоты вращения коромысла. ,Постигается это посредством того, чтс известный фотоэлектрический датчик снабжен дополнительной оптронной парой, ук репленной на коромысле, и неподвижной диафрагмой, сопряженной с оптронной па рой.

На фиг, 1 дана схема датчика; на фиг. 2 - временные диаграммы. 1о ю °

На входном валу 1, соединеннбм с изучаемым объектом, укреплен обтюратор 2 с отверстием 3. На,корпусе прибора укреплена диафрагма 4 с отверстием 5. Коромысло 6 приводится во вращение элект-!> родвигателем 7. На коромысле 6 укреплены оптронные пары 8 и 9, сопряженные соответственно с обтюратором 2 и диафрагмой 4.

Работа устройства происходит следую- 2О щим образом.

Предположим, что обтюратор и коромйсло вращаются в разные стороны со скоростями L0> и Шо, причем@о Ми .

Момент времени обозначает срабатывание оптронной пары 9; - срабатывание пары 8;т.- повторное срабаты9 ванне пары 9 и 1 - повторное срабаты- о ванне пары 8> — текущий угол пово-, рота отверстии 3 обтюратора относитель- . но отверстия 5 диафрагмы, принимаемого за начало отсчета, тогда

Р

Т„<>-t - ;) Т = " ч; Т =* 4.- Ъ З5

2%i 2Ъ

®о=, Т- Ох 7 r= nt,— -ni

T÷ Т1

Промежутки времени „, Т, Т мож но измерять с высокой точностью с помощью кварцевого эталона частоты и счетнорещающего устройства, которое также проводит необходимые значения.

При этом датчики могут иметь автономное питание; а их сигналы можно передавать по каналам связи.

Формула изобретения ю

Фотоэлектрический датчик медленных угловых перемещений и скоростей, содержащий входной вал с укрепленным обтюратором, коромысло с укрепленной оптронной парой и приводной электродвигатель, о т л- и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения текущей угловой координаты входно-. .го вала и снижения зависимости точности показаний датчика от стабильности частоты вращения коромысла, датчик снабжен дополнительной оптронной. парой, укрепленной на коромысле, и неподвижной диафрагмой, сопряженной с оптронной парой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 34 2.115,28 7,. кл. 6 01 P 3/00, опублик. 1971.

2. Q,НоИ îï де V)sue, IEEFTrous.

26, 1972, р. 183-188 (прототип).

705340

Составитель И. Цласов

Редактор-Е;-.Ãîâ÷àð ГехредЛ, Алферова Корректор- Г. Назарова

Заказ 8019/46 Тираж 1073 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий11ЭОЭ5,. Москва; Жк=Э5-,-Раушская наб., д. 4/5

Филиал: ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4