Фазовое устройство для измерения перемещения

Сова Советоииз Социалистическим РеспубливЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 14.1 Х.1970 ( 1476955/25-8)с присоединением заявюиПриоритетОпубликовано 01 П.1973. Бюллетень13Дата опубликования описания 19.Ч.1973 М. Кл. б ОЦ 1/00 Комитет ло лелем иао 0 ретений и открмтий ори Совете Министров СССРфАЗОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ изображение нижнеи частит через объектив б, отклоняюИзобретение относится к отсчетным устройствам линейных или угловых перемещений и может применяться при автоматизации металлорежущих станков в качестве датчика обратной связи,Известны фазовые устройства для измерения перемещения объекта, выполненные в виде последовательно расположенных осветителя, осциллирующей растровой шкалы, объектива, растровой шкалы, связанной с объективом, и фотоприемника.Недостатком этих устройств является низкая разрешающая способность и значительная погрешность преобразования из-за ошибки нанесения штрихов на растровой шкале и ошибки расположения шкалы.Цель изобретения - повышение точности измерения.Достигается она тем, что предлагаемое устройство снабжено вторым оптическим каналом, в котором находится два объектива, установленные последовательно между осциллирующей растровой шкалой и растровой шкалой, причем изображение осциллирующей шкалы, проходя через оптические каналы, проектируются на различные участки одной и той же растровой шкалы, связанной с объектом.На фиг. 1 дана схема описываемого устройства для измерения перемещений; на фиг. 2 - вариант выполнения устройства с перпендикулярным расположением шкал; на фиг. 3 - осциллирующая шкала, риски кото рой выполнены в верхней и нижней частяхс обратной кривизной.Устройство состоит из осветителя 1, магнита 2, осциллирующей шкалы 3, пружины 4, объективов б, б и 7, призм 8 и 9, растро вой шкалы 10, связанной с объектом, и фотоприемников 11 и 12.Прп движении осциллирующей шкалы 3посредством пружины 4 и электромагнита 2 ее изображение в луче света осветителя 1 15 проходит по двум оптическим каналам кфотоприемникам П и 12. Движущееся изображение верхней части осциллирующей шкалы проходит через объективы 5 и 7, отклоняющую призму 9 и совмещается с раст роной шкалой (диском) 10, Взаимодействуяс последней, луч света вырабатывает на фотоприемнике 11 переменный во времени электрический сигнал, фаза которого пропорциональна перемещению. При движении осцил лирующей шкалы 3 вверх ее изображениеперемещается по шкале 10 слева направо (фиг. 1).Движущеесяшкалы проходи3щую призму 8 и совмещается с растровой шкалой 10. Луч света, взаимодеиствуя-с последней вырабатывает на: фотоприемнике 12 электрический сигнал, фаза кегброго. также пропорциональна перемещентпо. При гтеремещении осциллирующей шкалы 3 вверх изображение нижней части ее перемещается по растровой шкале 10 справа налево,Фаза. электрического сигнала с фотоприемника 12 имеет противоположный знак по отношению к фазе электрического сигнала с фотоприемника 11, а относительный сдвиг сигналов равен удвоенной фазе (без учета погрешности выполиения растровой шкалы),Таким образом, предлагаемое устройство - дифференциальное, конструктивной особенностью которого является только одна р астровая шкала (диск), жестко укрепленная на измеряемом объекте. Дифференциальное устройство имеет повышенную чувстви.- тельность и дискретность отсчета по отношению к обыкновенным датчикам. Это позволяет с большей точностью преобразовывать перемещение в: фазу электрических сигналов. Повышение точиости преобразования возможно за счет выбора определенным образом,расстояйия между участками растровой шкалы 16,: на которые проектируются изобра. жентгя индикаторной шкалы. Критерием дляопределения этого расстояния, яйдяется характер инструментальной ошибки растровой шкалы 10.Предмет изобретения 10Фазовое устройство для измерения перемещения обьекта, выполненное в виде последовательно расположенных осветителя, осциллирующей растровой шкалы, объектива, рас тровой шкалы, связанной с объектом, и фотоприемника, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым оптическим каналом в виде двух объективов, установленных последовательно 20 между осциллирующей растровой шкалой ирастровой шкалой, причем изображения осциллирующей шкалы, проходящие по обоим каналам; проектируютсж на различные участки растровойщкалы, связанной с объективом.372459 оставитель А. Арапов Техред Л, Богданова Корректор О. Усова ибоб едакто Типография, лр. Сапунова,аказ 1374/3ЦНИИПИ Комитета и Изд.292 Тираж 755 елам изобретений и открытий при Сов осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Министров СССР