Оптический датчик перемещений

Оптический датчик перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о781559

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080179 (21) 2708639/25-28 (51) М. Кл з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 В 11/00

Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 2 1180, Бюллетень ¹ 4 3

Дата опубликования описания 23.11.80 (53) УДК 531.715..27(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Е. Городецкий; Н.Н. Ляшенко, П.П. Кузьмин и Э.Д. Панков

Ленинградский институт точной механики и оптики, Ленинградский институт водного транспорта и Ленинградский технологический институт целлюлознобумажной промышленности (71) Заявители

Ф ()

Ф

1 (54 ) ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЦЕН ИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим датчикам перемещений.

Известен оптический датчик перемещений, содержащий последовательно расположенные осветитель, отражатель, эакрепляемый на объекте, решетку и светочувствительный преобразователь f1).

Однако этот датчик характеризуется недостаточной точностью измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является оптический датчик перемещений, содержащий освети- 15 тель, последовательно расположенные по ходу излучения отражатель,эакрепляемый на объекте, прерыватель излучения,призму, решетку и светочувствительный преобразователь,и привод для вращения прерывателя и призмы относительно оси симметрии призмы (21.

Однако этот датчик обладает недостаточно высокой точностью измерения вследствие наличия динамических погрешностей.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что датчик снабжен зеркальным умножителем, в 30 полости которого установлен прерыватель, выполненный в виде полого стакана с отверстиями, число которых не кратно коэффициенту умножения зеркального умножителя, и расположенными равномерно по окружности стакана в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, и двумя полупрозрачными зеркалами, одно из которых установлено между отражателем и прерывателем под углом 45 к его оси вращения, другое между призмой и решеткой под углом

315ц к оси вращения прерывателя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика; на фиг; 2— ход лучей в зеркальном умножителе.

Оптический датчик перемещений содержит осветитель l, отражатель 2, прерыватель 3, призму 4 с зеркальными боковыми гранями, решетку 5, светочувствительный преобразователь б,привод / для вращения прерывателя и призмы относительно оси симметрии призмы, зеркальный умножитель 8,два полупрозрачных зеркала 9 и 10.Прерыватель 3 выполнен в виде полого прозрачного стакана с отверстиями. 3еркальный умножитель 8 может быть выполнен либо в виде системы зеркал,либо в виде призмы с зеркальными гранями.

781559

Датчик работает следующим образом.

Излучение от осветителя 1 падает на отражатель 2. Отраженное от него излучение попадает на зеркальный умножитель 8, где многократйо бтражается и прерывается прерывателем З,вращающимся от привода 7,после чего на выходе из зеркального умножителя 8, отражаясь от зеркал 9 и 10,-попадает на боковую грань призмы 4. Призма 4, вращаясь синхронно с прерывателем 3 от привода 7, преобразует прерывистое излучение в прерывистую световую полосу (т.е. растр) . Прерывистая полоса падает на решетку 5 и вступает с ней в сопряжение. Ltar решетки

5, расстояние между отверстиями прерывателя 3 и отношение между числом прерывания излучейия за один оборот и числом граней призмы 7 выбираются так, чтобы сопряжение было нониусным. Незначительные смещения объекта приводят к значительному смещению растра и к еще большему смЕщению места совпадения прозрачного участка решетки S, что в свою оче« редь приводит к освещению другой части светочувствительного преобразователя 6.

Следовательно, выходной сигнал датчика пропорционален перемещению объекта.

Зеркальный умножитель 8 работает следующим образом (фиг. 2).

Световой, луч попадает через вход на противоположную грань зеркального умножителя 8, дважды отражаясь, проходит через ось на противоположные зеркальные грани под углом Р к входящему лучу.

Аналогично, отражаясь в других секторах зеркального умножителя 8, излучение выходит через" выходное отверстие. Светонепроницаемые участки прерывателя 3 при повороте на уголь последовательно пересекают все излучение. При полном оборрте.прерывателя 3 число прерываний соответственно равно произведению числа лучей

5 на число отверстий прерывателя 3.

Фбрмула изобретения

Оптический датчик перемещений, содержащий осветитель, последовательно расположенные по ходу излучения отражатель, закрепляемяй на объекте,, прерыватель излучения, призму, решетку и светочувствительный преобразова-!

5 тель, и привод для вращения прерыва теля и призмы относительно оси симкет рии призмы, .отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он"снабжен зеркальным умножителем, в

З) полости которого установлен прерыватель, выполненный в виде полого стака,на с отверстиями, число которых не кратно коэффициенту умножения зеркального умножителя,и расположенными равномерно по окружности стакана в плоскости, перпендикулярной оси его spauleния, и двумя полупрозрачными зеркалами,одно из которых установлено между отражателем и прерывателем под углом

45е к его оси вращения, другое - между

ЗО призмой и решеткой под углом 315 к оси вращения прерывателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мироненко A.A. Фотоэлектрические измерительные системы,М., 1967,с.2223.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 619789, кл. G 01 В ll/00, 1978(про- тотип) .