Устройство для интерполирования растрового шага

406 И 4 Союз Советских Социалистицеских РеслубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 10.1.1972 ( 1736097/25-28)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 05.Х 1,1973, БюллетеньДата опубликования описания 04 Х 11,197 М. Кл. Государственный коми Совета Министров СС оо делам изобретений и открытий, Ю, Шимуленис и В. П, Гиниотис Г, В иони льнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательско института металлорежущих станковвит ТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕРП РАСТРОВОГО ШАИРОВАНИ емого изобретения - повы чувствительность,интерполи Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть применено в станкостроении, а также приборостроении в качестве датчика перемещений.Известно устройство для интерполирования растрового шага, содержащее измерительную и индикаторную линейки с растровыми дорожками, имеющими различный шаг штрихов, источник света, установленный с одной стороны линееки фотоприемник, расположенный с другой стороны линеек, опорную линейку, модУлирующиЙ диск.Подбором количества штрихов линеек можно добиться, чтобы при перемещении измерительной линейки относительно опорной на один шаг, муаровая, картина совершала полный ооорот вокруг оси опорной линейки, Взаимодействие модулирующего диска с муаровой картиной дает синусоидальный сипнал, фаза которого перемещается на 360 относительно опорного сигнала при перемещении:измерительной линейки относительно, индикаторной на один шаг.Недостатками этого устройства являются сложность его конструкции, наличие механического сканирующего движения, недостаточно высокая чувствительность,и точность, а также необходимость нарезания большого количества штрихов для получения нужной дискретности. Цель предлагасить точность,ирования.Для этого в предлагаемом устройстве на5 одной из линеек выполнена дополнительнаярастровая дорожкаимеющая одинаковыйшаг с основной,и сдвинутая относительно неена величину, равную четверти разности шаговдорожек измерительной и индикаторной ли 10 неек, а штрихи всех дорожек выполнены сшириной, меньшей этой, разности шагов.Такой выоор соотношения ширины штрихас разностью шагов позволяет получить изменение светового потока, период которого со 15 ответствует перемещению, равному разностишагов линеек, а сдвиг штрихов индикаторнойлинейки позволяет получить второй сигнал,сдвинутый относительно первого на четвертьпериода, что, в свою очередь, дает возмож 20 ность деления периода на ряд частей с помощью известных способов и средств электроники.,Благодаря устранению сканирующегоэлемента упрощается конструкция устройства.На фиг. 1 схематично изображено предла 25 гаемое устройство; на фиг. 2 - ,индикаторнаялинейка, вид сверху; на,фиг. 3 - ,измерительная линейка, вид сверху; на фиг. 4 - сигналы,соответствующие взаимодействию двух частей5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 Устройство содержит источник 1 света, па,раболическое,зеркало 2, непрозрачную инди:каторную линеку Зимеющую ряд прозрачных штрихов 4; непрозрачную линейку 5, имеюющую ряд прозрачных штрихов 6; параболическое зеркало /, фотоприемник 8, с выхода 9 которого снимается сигнал, соответствующий взаимодействию, измерительной и одной из частей, индикаторной линейки. Индикаторная линейка 8 (фиг. 2) состоит из основной и дополнительной дорожек, содержащих ряд прозрачных штрихов 4;и 10, следующих с шагом д,. Измерительная линейка 5 содержит ряд штрихов б, следующих с шагом д, меньшим шага индикаторной линейки д, на величину сд, где о=д, - а,. Ширина штрихов ооеих линеек одинакова и равна Лд/. Причем штрихи 10 индикаторной линейки сдвинуты на велмчину Лд/4 оРнООитсльно штрихоВ 4,Работает устройство следующим образом.Лучи света от;источника 1 отражаются от параболического зеркала 2 и преобразуются в параллельный .пучок. Затем, поступают на индикаторную линейку д. Поскольку линейка д,и линейка 5 выполнены с разным шагом, то при определенном перемещении (т, е. при определенном положении одной линейки относительно друпой) будет совпадать только часть,их штрихов. Лучи света, проходя через совпадающие штрихи, поступают,на зеркало 7, а затем на фотоприемник 8, с выхода 9 которого снимается сигнал, соответствующий величине светового, потока. Максим альный световой лоток через линейки 8 и 5 (фиг. 4) будет возникать при полном совпадении по ширине определенной части штрихов линеек и будет пропорционален величине Лд/ помноженной на число совпадений. Совпадение будет равно нулю,при перемещении измерительной линейки в любую сторону от положения максимального совпадения, а при даль.нейшем перемещении начинается совпадение следующих штрихов, отстоящих от рассмот,ренных штрихов на один шаг д, индикаторной линейки. П 1 ри пе 1 ремещении на вел(ичину Луб световой поток достигает максимума. Пропорционально изменениям светового потока меняется и напряжение на выходе 9 фотоприемника 8. При перемещении измерительного растра на величину 4 д,напряжение У, (фиг. 4) на выходе будет меняться от максимума до максимума, Следовательно, величине 4 д на оси Х будет соответствовать полный период сигнала (360) на выходе, т. е. устройство будет, работать с шагом, меньшим шага обеих линеек и равным,их разности.Световой поток, проходящий через,штрихи 10,индикаторной линейки и через измерительную линейку 5, меняется,по такому же закону, как и,первая часть светового потока, но график соответствующего ему сигнала Г (на чертеже не показаны средства получения этого сигнала) сдвинут относительно графика У, на 90, что соответствует пространственному сдвигу штрихов 10 индикаторной линейки относительно:штрихов 4 на Лд 4,Используя эти два сигнала, можно,разделить,интервал 1 д на ряд частей с помощью, например, устройств, использующих сигналы в виде з 1 п Х,и сов Х, где Х - перемещение.Очевидно, что линейки в предлагаемом ,устройстве могут быть прозрачными, а штрихи - темными. Вместо штрихов могут быть применены металлические зубцы и,индуктивные обмотки с различными шагами,и т. и. Сущность, изобретения от этого не меняется. Пр едм ет,из о бр етения Устройство для,интерполирования,растрового шага, содержащее измерительную,и,индикаторную линейки с растровыми дорожками, имеющими различный шаг штриховисточник света, установленный с одной стороны линеек, и фотопривмник, 1 расположенный с другой стороны линеек, отличающееся тем, что, с 1 п 1 елью повышения точноспи:и чувствительности интерполирования, на одной из линеек выполнена дополнительная растровая дорожкаимеющая одинаковый шаг с основной и сдвинутая относительно нее на величину, равную четверти разности шагов дорожек,изме,рительной и,индикаторной линеек, а штрихи всех дорожек выполнены с шириной, меньшей этой разности шагов.Изд.203сударственного комите по делам изобретени Москва, Ж, Раушск ип. Харьк. фил. пред. Патентэ орректор О. Тюрина Подписпов СССР