Датчик линейных перемещений

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК оаБОио 1 09 88 З 15 Р С 01 В 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯЭзд ИЬЛИОТЩА(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 665205, кл. С 01 В 11/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССР В 968603, кл. С 01 В 11/00, 1982 (прототип).(54) (,57) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник света и последо-, вательно расположенные по ходу излучения конденсор, пропускающую дифе ракционную решетку, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора, и два фотоприемника, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен оптичес" ким кликой, установленным между решетками, пропускающая решетка выполнена с одной системой параллельных штрихов, а клин ориентирован так, что его главное сечение перпен-. дикулярно штрихам решетки.с противоположных сторон конденсора, и два фотоприемника, каждый иэкоторых расположен в фокусе однойиз линз, снабжен оптическим клином,5 установленным между решетками, про-.пускающая решетка выполнена с одной системой параллельных штрихова клин ориентирован так, что ещЭглавное сечение перпендикулярно щтри"10 хам решетки.Наа фиг. 1 представлена оптиЧФСхВПсхема предлагаемого датчика, нафиг. 2 - вид А на фиг.Датчик линейных перемещений с15 держит источник 1 света и послбдофвательно расположенные по ходу ивалучения конденсор 2, пропускающуюдифракционную решетку 3 с нанесейной на ней одной системой 4 штри20 ххов, отражающую дифракционную решатвку 5, скрепляемую с контролируемымобъектом, оптичесКий клин 6, установленный между решетками 3 и 5 так,что его главное сечение перпенди 25 кулярно штрихам решеток, две собирающие линзы 7 и 8, установленныесимметрично относительно оптическойоси датчика с противопсложных сторон конденсора 2, и два фотопри 30 емника 9 и 10, каждый из которыхрасположен в фокусе одной из линз 7и 8.Датчик работает следующим образом,35 Источник 1 света, находящийся вфокальной плоскости конденсора 2,освещает параллельным пучком центральную часть системы 4 штрихов, на 40 несенную на пропускающей дифракционной решетке 3. Штрихи решетки 3параллельны штрихам подвижной отражающей дифракционной решетки 5СветУпроходя через решетку 3, дифрагирует45 в рабочем порядке. Свет, отраженныйот дифракционной решетки 5, попадаетвновь на систему 4 штрихов решетки3 и с помощью линз 7 и 8 фокусируется на светочувствительные элементыфотоприемников 9 и 10. При этом паразитный свет, идущий в нулевом поряд-.ке после прохождения решетки 3 и за -тем в нулевом порядке после отражения от решетки 5, не попадает на линзы 7 и 8, возвращаясь обратно на конденсор 2,Для получения двух сдвинутых одинотносительно другого на. Л 2 сигналов с фотоприемников 9 и 10 в про 1 1093889Изобретение относится к контрольно"измерительной технике и может быть использовано для автоматнчес кого измерения величины перемещения подвижных элементов в машино" и при" боростроении.Известен датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные конденсор, индикаторный: растр с двумя группами штрихов, расположенными симметрично относительно его центра и ориентированными между собой под углом, измерительный растр и фотоприемный блок, два светочувствительных элемента которого расположены в плоскости изображения муаровых полос, образуемых растрами 1 .Недостатками этого датчика являются большие габариты и невысокая точность, обусловленные зависимостью контраста муаровых полос от изменения расстояния между индикаторными и измерительными растрами, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту явля" ется датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения конденсор, пропускающую диф ракционную решетку, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с . контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора, и два фотоприемника, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз23.Недостатком известного датчика является недостаточно высокая точность измерений, обусловленная пониженной амплитудой выходного сигнала, вследствие непараллельностн штрихов пропускающей и отражающей реше" ток.Целью изобрЕтения является повыше" ние точности измерений датчика линейных перемещений.Эта цель достигается тем, что датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучения конденсор, пропускающую дифракциониую решетку,;, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика3409/32 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобре 1 13035, Москва, Ж, д. 4/ шская н иал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная межутке между дифракционными решетками установлен оптический клин 6, разворотом которого в направлении, указанном стрелками на фиг. 1, и добиваются необходимого фазового сдвига, 5 Это происходит благодаря тому, что пучки света, идущие к линзам 7 и 8 проходят через клин в местах, отличающихся по толщине. Так как угол1 О клина мал, получаем высокую чувствительность выставления необходимого фазового сдвига. Изменение положения клина 6 по другим осям в процессе юстировочной подвижки не влияет на ка 15 чество работы датчика. Установка клина 6 между дифракционными решетками, кроме того, позволяет выполнить конденсор 2, линзы 7 и 8, пропускающую дифракционную решетку 3 в виде единого блока и уменьшить габариты датчика. Таким образом, введение оптического клина между дифракционными решетками и исполнение пропускающей решетки с одной системой штрихов позволяет повысить амплитуду выходных сигналов датчика и за счет этого увеличить его точность.