Датчик угла поворота

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Гасударственный омн Совета Мнннстров СС оо делам нэооретеннн и открытийБюллетень23 канин 05,07. 76 45) Дата опуб вани 2) Айтор изобре. К. Карелин Упьяно конструкторское бюр иборостроения аН СС Центникал ьно(7 ите о ПОВОРОТА 54) ЛАТЧИК снабжен устана влив туемым валом эерк мым рядом с нспьным гальванометен к выходу усил.ан с зеркалом и который подкля и оптически св Изобретение касается контрольно-измерительной техники и может использоваться, в частности, для измерения углов п.ворота в раэ ичных приборах и устройствах, где требуется малая инерционностьизмерителя угла с высокой разрешающейспособностью и высокой линейностью преобразователя, например в крутильных вискоэиметрах.Известен датчи.; угла поворота, содержащий коллимированный источник. света,зеркало, закрепляемое на испытуемом ылу, призму полного внутреннего отраженияфотоприемники, расположенные на выходесветовых пучков из призмы, и усилительсигналов с фотоприемников, Чувствительность известного датчика меньше однойугловой секунды:,иапазон иэмеряелыху лов + 1/6 о,Известный датчик отличается нелинейностью амплитудной харак:.ристики и ограниченным диапазоном измеря мых углов,С целью повышения линейности амплйтудной характеристики датчика и расши- .рения диапазона измеряемых углов он 5 приэмойеНа чертеже изображен предлагаемыйдатчик,Призма 1 полного внутреннего отражения через зеркальце 2, закрепляемое пад,испытуемом валу 3, и зеркальце 4 зеркал.ного гальваночетра 5 оптически связанас коллимированным источником 6 света,Рядом с призмой 1 установлены два дифференциально включенных фотоэлемента 71 а и 8, к их общей нагрузке 9 подключенусилитель 10, К выходу усилителя 10 подсоединена рамка 1 1 зеркального гальванометра 5,Предлагаемый датчик угла поворота20 работает следующим образом.Световой пучок коллимированного источника 6 света отражается .от зеркаль. ца 2 на зсркальце 4, далее от зеркалца 4 - на зеркальце 2 и, от зеркальца 2М на призму 1 полного внутреннего отраж.3ния, В начальном (нулевом) положении зеркалец 2 и 4 луч света отражается ст граней призмы 1 обратно, и фотоэлементы 7 и 8 затемнены. При повороте зеркальца 2 в ту или иную сторону часть пучка света проходит через призму 1 на один из фотоэлементов 7 или 8. Возникающий при этом фототок создает на нагрузке 9 падение напряжения той или иной полярности, Это напряжение усиливается усилителем 1 О и подается на рамку 11 зеркального гальванометра 5, При этом рамка 11 зеркального гальванометра 5 поворачивается в сторону уменьшения угла рассогласования между зеркальцами 2 и 4. При компенсации угла рассогласования угол поворота зеркальца 4 гальванометра 5 вдвое больше угла поворота зеркальца 2, напряжение на выходе усилителя 1 О пропорционально углу поворота зеркальца 2, закрепленного на ис, пытуемом валу 3,Фотоэлементы 7 и 8, усилитель 10 и гальванометр 5 входят в цепь обратной связи, через которую проходит сигнал отработки угла рассогласования, Угол рассогласования между зеркальцами 2 и 4 в К + 1 раз меньше угла отклонения зеркальца 2 от первоначального положения 427630где К - коэффициент усиления цепи обратной связи, Коэффициент усиления К имеет величину порядка нескольких тысяч, поэтому .нестабильность источника света практически не влияет на точность измерений. Диапазон измеряемых углов определяется размерами зеркалец 2 и 4, а также расстоянием между ними и имеет величину порядка - 13 - 7), Линей 16ность амплитудной характеристики датчика определяется линейностью зеркального гальванометра 5.Формула изобретенияр, Датчик угла поворота, содержащийюллимировапный источник света, зеркало, закрепляемое на испытуемом валу,призму полного внутреннего отражения,фотоприемники, расположенные на выходещ световых пучков из призмы, и усилительсигналов с фотоприемников, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения линейности амплитудной характеристики датчика и расширения диапазонаизмеряемых углов, он снабжен устанавливаемым рядом с испытуемым валом зеркальным гальванометром, который подключен к выходу у"илителя и оптически42630 Лобзова Ко р 1кто 1. Ч 1 о кг и ставителя Х ехред И, 1 о едакто каз 1 б., д атен, г, Ужгород, ул, 11 роек Филиал ПП 1 90/259 Тираж 864 ЫНИИ 11 И Государственного ко, паета Со по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс