Датчик линейных перемещений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик:1. Кл. 6 015 11,02 с присоединением заявки-Государствеивый комитет Совета Мииистрос СССР ве делам изобРетеиийПриоритетОпубликовано 05,Н.1973. Бюллетень29Дата опубликования описания 16.Х 1.193 УДК 531 715 2(088 8) и открытий Авторизобретения В, В, Добырн Заявитель Филиал ордена Ленина физико-технического института им. А. Ф. ИоффеДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к фотоэлектрическим датчикам измерения линейных координат с дифракциопными решетками в качестве измерительного элемента.Известен датчик линейных перемещений, содержащий две дифракционные решетки, одна из которых неподвижная, а другая подвижная, источник света, расположенный перед решетками, и два фотоприемника, установленных за решетками.К недостаткам этого датчика относятся малый зазор между решетками (в пределах одного - двух шагов решеток), а также относительно небольшая глубина модуляции муаровых полос и фазовые искажения; из-за небольшой глубины модуляцииа работе датчика сказывается дрейф фотоэлектрических и электронных схем; в результате фазовых искажений работа датчика может быть полностью расстроена. Зазор в датчике (в обычном свете) не удается увеличить ввиду дифракционного эффекта, который приводит к уничтожению муаровой картины при определенной величине зазора.Цель изобретения - повышение точности измерени и надежности работы датчика.Предлагаемый датчик отличается от известного тем, что в нем используют источник света, дающий цилиндрический световой фронт,образующие которого параллельны штрихам обеих решеток, фотоприемники выполнены соприкасающимися так, что их светочувствительные площадки лежат в одной плоскости, 5 а линия их соприкосновения перпендикулярна источнику света и лежит с ним в одной плоскости, при этом фотоприемники установлены с возможностью поворота вокруг линии соприкосновения.10На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема описываемого датчика; па фиг, 2 - вид сверху на фиг, 1.Датчик линейных перемещений в расходя щемся пучке света содержит линейный источник света 1, подвижную 2 и неподвижную 3 дифракционные решетки и фотоприемники 4 и б. Дифракционные решетки расположены так, что штрихи решеток и образующие ци линдрического светового фронта от источникасвета параллельны, а между решетками имеется равномерный зазор. Фотоприемники соприкасаются и расположены так, что линия их соприкосновения лежит в одной плоскости 25 с линейным источником света и перпендикулярна ему, причем плоскость эта перпендикулярна плоскостям штрихов решеток, Кроме того, фотоприемники могут быть повернуты на некоторый угол вокруг линии соприкосно- ЗО вения. Подвижная дифракционная решетка389399 рс фиг. 7 фиг 2 Составитель Лобзова Техред 3. Тараненко Корректоры: Л, Орлова и Н, Прокуратова Редактор Л. Жаворонкова Заказ 3011/1 О Изд.749 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государствснного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 может перемещаться в продольном направлении.Работает датчик следующим образом.При включении линейного источника света расходящийся пучок света модулируется парой дифракционных решеток. Сформированные обтюрационные полосы неподвижны при неподвижных дифракционных решетках. При перемещении подвижной дифракционной решетки обтюрационные полосы перемещаются реверсивно в соответствии с направлением перемещения решетки. Детектирование обтюрационных полос для их пересчета и определения направления перемещения осуществляется двумя фотоприемниками, которые в результате вращения вокруг линии соприкосновения поворачиваются на угол, обеспечивающий сдвиг фотоэлектрических сигналов на 90.Частота обтюрационных полос в плоскости чувствительных площадок фотоприемников определяется по приближенной формуле где Рф - частота обтюрационных полос в поскости фотоприемников; - частота дифракционных решеток; р - зазор между решетками;с - расстояние между линейнымисточником света и фотоприемниками.5 Ввиду работы в центральной области поляобтюрационных полос размер рабочей зонырешеток существенно уменьшен,Предмет изобретения 1 ОДатчик линейных перемещений, содержащий две дифракционные решетки, одна из которых неподвижная, а другая подвижная, источник света, расположенный перед решет ками, и два фотоприемника, установленных зарешетками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы датчика, в нем используют источник света, дающий цилиндрический световой 20 фронт, образующие которого параллельныштрихам обеих решеток, фотоприемники выполнены соприкасающимися так, что их светочувствительные площадки лежат в одной плоскости, а линия их соприкосновения пер пендикулярна источнику света и лежит с нимв одной плоскости, при этом фотоприемники установлены с возможностью поворота вокруг линии соприкосновения.