Фотоэлектрическое растровое устройство для измерения линейных и угловых перемещений

Фотоэлектрическое растровое устройство для измерения линейных и угловых перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сощивлистипеских

Республик

<ц968602

Г

A .,/==.- ; с. л (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 0512ÂÎ (21) 3213157/18-28

Р М К з

G 01 В 11/00//

G 01 В 11/26 с присоединением заявки М9Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2310.82. Бюллетень Мо 39

Дата опубликования описания 23.10.82 (33) УДК 531. 7+531. .14 (088.8) С.А.Бармаш и Л.И.Герберене

ЛАТЕНТНО1ЕХНИ ЕС{{й

rqlI, Лип rFI{ill

Вильнюсский филиал йкслеримйнтального нанн исследовательского института металлорежущих станков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель н (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РАСТРОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений объектов, например, в измерительных системах станков с числовым программным управлением.

Известно фотоэлектрическое растровое устройство для измерения угловых перемещений, содержащее источник .света, подвижную и.-неподвижную шкалы и с нанесенными на них основными растровыми решетками и штрихами начала отсчета, два фотоприемника, первый фотоприемник оптически связан с основными растровыми решетками, второй — с штрихамн начала отсчета 31j.

Недостатком устройства является малая точность формирования сигнала начала отсчета.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрическое растровое устройство для измерения линейных и угловых перемещений, содержащее источник света, подвижную и неподвижную шкалы с нанесенными на них растровыми ре" шетками и штрихами начала отсчета два фотоприемника . оптически связанных с растровыми решетками и штрихами начала отсчета, два формирователя, входы которых подключены к фотоприемникам, логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу первого формирователя, а второй вход — к выходу второго фоемирователя (2).

Недостатком устройства является малая помехозащищенность сигнала, снимаемого с фотоприемника, оптически связанного со штрихами начала отсчета, иа-за малой ширины штрихов начала отсчета.

Целью изобретения является повышение помехоэащищенности формирования сигнала начала отсчета.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными растровыми решетками, нанесенными на подвижную и неподвижную шкалы, дополнительным фотоприемником, оптически связанным с дополнительными растровыми решетками, дополнительным формирователем, вход кото.- рого подключен к дополнительному фотоприемнику, логический элемент И выполнен трехвходовым, третий вход логического элемента И подключен к выходу дополнительного формирователя, частота нанесения штрихов дополнительных растровых решеток не

968602

4 равна и не кратна частоте нанесения основных растровых решеток, а ширина штрихов начала отсчета меньше величины обратной разности частот нанесения основных и дополнительных растровых решеток. 5

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 .5 конструктивное выполнение на участках подвижной и неподвижной шкал основных и дополнительных растровых решеток и штрихов начала отсчета соответственно; на фиг. 6 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит источник 1 света, подвижную 2 и неподвижную 3 шкалы с нанесенными на них основными (фиг. 2) и дополнительными (фиг.3) растровыми решетками и штрихами начала отсчета (фиг. 4 и 5), фотоприемники 4 — б, формирователи 7-9, логический элемент И 10.

Устройство работает следующим образом.

При взаимном перемещении подвижной и неподвижной шкал 2 и 3, на выходе фотоприемников 4 — б формируются информационный (фиг. бо), вспомогательный (фиг. бг ) сигналы и сигналы начала отсчета (фиг. бж ), которые преобразуются в прямоугольные сигналы ,(фиг. 65,Э,Э)формирователями 7 - 9.

Частота нанесения штрихов дополнительных растровых решеток ниже частоты нанесения штрихов основных растровых решеток, т.е. период нанесения штрихов дополнительных растровых ре- 35 шеток Т> больше периода нанесения штрихов основных растровых решеток (фиг. 3 и 2 ) на подвижную и неподвижнуи шкалы 2 и 3.

На выходе логического элемента И 40

10,формируется сигнал при совпадении сигналов, снимаемых с формироватлрлей .8 и 9. Вследствие разности частот на.несения растровых решетбк на выходе логического элемента И 10 будет фор- 4S мироваться вспомогательный сигнал на разностной частоте сигналов, снимаемых с формирователей, 8 и 9. Для стробирования вспомогательного сигнала, формируемого на разностной частоте, формируется прямоугольный сигнал начала отсчета формирователем 7, длительность которого определяется шириной штрихов начала отсчета Т> (фиг. 4 и 5 ), которая меньше величи-

Йы, обратной разности частот нанесения основных и дополнительных растровых решеток.

При совпадении сигналов, снимаемых с формирователей 8 и 9,с сигналом, снимаемым с формирователя 7, на выходе логического элемента И 10 формируется сигнал начала отсчета (фиг. би), поступающий на выход устройства.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое растровое устройство для измерения линейных и угловых перемещений, содержащее источник света,.подвижную и неподвижную шкалы с нанесенными на них растровыми решетками и штрихами начала отсчета два фотоприемника, оптически

1 связанных с растровыми решетками и штрихами начала отсчета,два формирователя,входы которых подключены к фотоприемникам, логический элемент И, первый вход которого подключен к выходу первого формирователя,а второй вход — квыходу второго формирователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности формирования сигнала начала отсчета, оно снабжено дополнительными растровыми решетками, нанесенными на подвижную и неподвижную шкалы, дополнительным фотоприемником, оптически связанным с дополнительными растровыми решетками, дополнительны.л формирователем, вход которого подключен к дополнительному. фотоприемнику, логический элемент И, выполнен трехвходовым, третий вход логического элемента И подключен к выходу дополнительного формирователя, частота на несения штрихов дополнительных растровых решеток не равна и не кратна частоте нанесения основных растровых решеток, а ширина штрихов начала отсчета меньше величины обратной разности частот нанесения основных- и дополнительных растровых решеток.

Источники-информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

9 466381, кл. 6 01 В 19/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2828573/18-28, кл. Q 01 B 11/00, 03.08.79.

968602

Составитель Т.Айсин

Редактор Н.Лазаренко ТехредЖ.Кастелевич <орр р екто С.Мекмар

Заказ 8141/66 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж.-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "П тент" r. Ужгород, ул. Проектная, а