Фотоэлектрическое отсчетное устройство

Фотоэлектрическое отсчетное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<11970097 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 270431 (?? ) 3279849>

Р М К 3

G 01 В 11/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3Q1082, Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 3010.82 (33} УДК 531. 715. .27(088.8) (72) Авт эры изобретения

В.A Забелин, Е.P. Маламед, Ю.М. Ольшевский, Ю.C. Скворцов к B.Ï. Трегуб (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТСЧЕТНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для автоматического измерения величины перемецений подвижных элементов станков и приборов.

Известен фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений, снабженный и парами опорных и информативных каналов. Информативный сигнал является результатом алгебраической суммы п сигналов (11.

Недостатком такого преобразователя является довольно сложная схема обработки сигналов. Кроме того, точность работы этого преобразователя снижаетсц из-эа того, что фаза результируюцего сигнала зависит от изменения амплитуд суммируемых сигналов.

Из-за непостоянства пропускания растровых звеньев амплитуды отдельных сигналов изменяются, что приводит к изменению фазы реэультирутоцего сигнала . 25

Наиболее близким к изобрЕТОимЮПО технической суцности является фотоэлектрическое отсчетное устройство, содержащее последовательно расположенные источники излучения, запитанные сдвинутым друг относительно дру= га переменным напряжением, освети-, тельную систему, индикаторный и измерительный растры, собиракацую линзу, и фотоприемник

Осветительная система выполнена в виде конденсаторов, число которых равно числу п источников излучения (в данном случае n = 3). Индикаторный растр выполнен и-фазным за счет того, что имеет и групп штрихов, сдвинутых друг относительно друга на 1/и шага растра.

Источники излучения эапитываются переменным напряжением со сдвигом по фазе друг относительно друга на

2Х /n (2J.

Недостатком данного фотоэлектрического отсчетного устройства является неодинаковое изменение амплитуд суммируе 4ых сигналов из-за непостоянства пропускания измерительного растра и освецения источниками излучения различных зон, что приводит к низкой точности отсчета.

Цель изобретения — повышение точности отсчета.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрическое отсчетное устройство, содержацее последователь9?0097 но расположенные источники излучения, запитанние сдвинутым друг относительно друга переменным напряжением, осветительную систему, индикаторный и измерительный растры, собирающую линзу и фотоприемник, снаб- 5 жено оптическим компонентом, формирующим параллельный пучок света и установленным между измерительным растром и собирающей линзой, индикаторный растр выполнен однофазным, 10 осветительная система выполнена в виде одиночного конденсора, источники излучения расположены в фокальной плоскости конденсора на расстоянии Й друг от друга, равном 35 е ft пс где Š— фокусное расстояние конденсора, t — - шаг растров;

n — число источников излучения; с - .зазор между растраъп .

На чертеже изображена принципиальная схема фотоэлектрического отсчетного устройства.

Фотоэлектрическое отсчетное устройство содержит три источника 1 излучения (например, светодиод), запитанные сдвинутым друг относительно друга переменным напряжением, конденсор 2, индикаторный 3 и измерительный

4 растры, оптический компонент 5, собирающую линзу б и фотоприемник 7.

Работает фотоэлектрическое отсчет,ное устройство следующим образом.

Источники 1 излучения находятся в фокальной плоскости конденсора 2. .

Источники 1 излучения расположены таким образом, что оси излучаемых имй световых пучков составляют друг с другом некоторый угол а . Величина 40 этого угла зависит от величины зазора с между индикаторным 3 и измерительным 4 растрами и шага 1 растров.

Например, при трех источниках из- 45 лучения и шаге t растров у:гол о определяется из следующей зависимости: с- 1 Ы = —.

3 !

Тогда световые излучения, освещая одну и ту же зону растров 3 и 4, будут подвергаться амплчтудной модуляции растровым звеном со сдвигом по фазе друг относительно друга на 2У/3.

Источники излучения также запитываются переменным напряжением со сдвигом по фазе друг относительно друга н а 2У/3.

Световые пучки после прохождения сопряжения растров 3 и 4 оптическим компонентом 5 делаютсяпараллельными и направляются на собирающую линзу б, в фокальной плоскости которой установлен,.фотоприемник 7, с которого снимается результирующий электрический сигнал, временная фаза которого равна пространственной фазе сопряжения измерительного и индикаторного растров.

Таким образом, при перемещении измерительного растра 4 при изменении его пропускания амплитуды суммируе» мых сигналов изменяются строго одинаково, что не приводит к изменению фазы результирующего сигнала. И, следовательно, точность работы фотоэлектрического отсчетного устройства повышается. При работе по описываемой схеме реально ошибка не будет превышать 3% от шага растров, Кроме того, в предлагаемом устройстве упрощается конструкция инди» каторногс растра, он становится однофазным и его изготовление не представляет никаких трудностей. Количество конденсоров также снижае - ся до минимума.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое отсчетное устройство, содержащее последовательно расположенные источники излучения, запитанные сдвинутым друг относительно друга переменным напряжением, осветительную систему индикаторный и измерительный растры, собирающую линзу и фотоприемник, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности отсчета, оно снабжено оптическим компонентом, формирующим параллельный пучок света и установленным между измерительным растром и собирающей линзой, индикаторный растр выполнен однофазным, осветительная система выполнена в виде одиночного конденсатора, источники излучения расположены в фокальной плоскости конденсатора на расстоянии Х друг от друга, равном е= + пс где.Е - фокусное расстояние конденсора, — шаг растров; и число источников излучения, с - зазор между растрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 748127, кл. C 01 В 11/00, 1980.

2. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. проф.

Л.Н.. Преснухина, И., "Машинострое-ние", 1974, с. 218-220 (прототип).

970097

Составитель Л. Лобзова

Техред М.Надь Корректор И.Ватрушкнна

Редактор С. Тараненко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8367/46 2ираж 614 Подяисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5