Датчик угла поворота вала

Союз Советских Социалистицеских РеспубликО П И С АН И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ и 684297 К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЗЬСТВУ Дополнительно ид-вх ав 577078/2(23) Приоритет -1) М. Кл.01 В 1 осударстееннын номнтет СССР оо делам нзооретеннйОпубликовано 05.09.79. юллетень33 3) УДК 531.715 .27 (088.8) открытнн Дата опубликован писания5.09.7 72) Авторы изобретения О. В. Ветров аркисо 1) Заявитель 54) ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА по ен дол Изооретение относится к точному приборостроению, а именно к конструкции датчиков угла поворота вала, и может быть использовано, например, при создании автоматических средств контроля и управления производством.Известен датчик угла поворота вала, содержащий барабан, расположенный сооено валу и соединяемый.с ним, ни который нанесен измерительный растр, протяженный источник света, расположенный вдоль оси вала, индикаторный растр, установленный параллельно. образующей барабана, и фото- приемник 1Известный датчик обеспечивает нониусное сопряжение измерительного и индикаторного растров.Однако датчик сложен по конструкции.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик угла поворота вала, содержащий барабан, расположенный соосно валу и соединяемый с ним, на который нанесен измерительный растр д углом к основанию барабана, протяж ный источник света, расположенный в ь оси вала, фотоприемный узел,расположенный с внешней стороны барабана, и индикаторный элемент, расположеный между барабаном и фотоприемным узлом, с нанесенным на его поверхность растром, составляющим острый угол с измерительным 5 растром 2 .Однако в известном датчике невозможно установить более одного фотоприемника из-за конструкций индикаторного элемента, поэтому он не может использоваться в от- ветственных системах автоматического уп равления, где для повышения надежностинеобходимо осуществлять дублирование отдельных элементов схемы.Целью изобретения является повышениенадежности датчика.15 Поставленная цель достигается тем, чтов датчике индикаторный элемент выполнен в виде барабана, расположенного соосно первому, с растром, нанесенным на его боковой поверхности, а фотоприемный узел выполнен в виде заданного количества фотоприемников, расположенных вдоль образующих второго барабана.На чертеже представлена конструкциядатчика.3Датчик угла поворота вала содержит барабан 1, расположенный соосно валу (на чертеже не показан) и соединяемый с ним, на который нанесен измерительный растр 2 под углом р к основанию барабана 1, протяженный источник 3 света, например, люминесцентный, расположенный вдоль оси вала, фотоприемный узел, выполненный в виде заданного количества позиционно-чувствительных фотоприемников 4, и индикаторный элемент, расположенный между барабаном 1 и фотоприемным узлом.Индикаторный элемент выполнен в виде барабана 5, расположенного соосно барабану 1. На боковой поверхности индикаторного элемента нанесен растр 6 (индикаторный), составляющий угол р с основанием барабана 1 и острый угол р, с измерительным растром 2, фотоприемники 4 фотоприемного узла расположены вдоль образующих барабана 5.Датчик работает следующим образом.Излучение от протяженного источника 3 света проходит сквозь измерительный растр 2, индикаторный растр 6 и попадает на фотоприемники 4 фотоприемного узла. Вдоль всей зоны перекрытия измерительного и индикаторного растров образуется комбинационная картина сопряжения, которая при вращении контролируемого вала изменяется, В частности, муаровые полосы 7 этой картины перемешаются с составляющей вдоль оси вращения вала.Для того чтобы муаровые полосы были перпендикулярны оси вращения вала, необходимо выполнение известного условияМ 1 созу 1 = Хасозу, (1) где Х - число растровых линий измерительного растра, располагаемых на одном шаге комбинационной муаровой картины;М - число растровых линий индикаторного растра, располагаемых на одном шаге комбинационной муаровой картины.При этом комбинационные муаровые полосы равно отстоят одна от другой на всей длине перекрытия измерительного 2 и индикаторного 6 растров. Если в зоне перекрытия растров установлены фотоприемники 4 с одинаковыми геометрическими размерами, то на их фоточувствительной поверхности создаются одни и те же профили освещенности, которые при перемещении контролируемого вала перемещаются одинаково и создают на выходе фотоприемников 4 одно и то же изменение сигнала. Число устанавливаемых фотоприемников задается в зависимости от требуемой степени резервирования каналов сис 1 о темы автоматического управления. При взаимном смещении фотоприемников вдоль образующих барабана или отклонении от условия (1) можно организовать на основе этого датчика многофазные датчики, например трехфазные.,Фомула изобретенияДатчик угла поворота вала, содержащий1 о барабан, расположенный соосно валу и соединяемый с ним, на который нанесен измерительный растр под углом к основанию барабана, протяженный источник света, расположенный вдоль оси вала, фотоприемныйузел, расположенный с внешней стороныбарабана, и индикаторный элемент, расположенный между барабаном и фотоприемным узлом, с нанесенным на его поверхность растром, составляющим острый уголзо с измерительным растром, отличающийсятем, что, с целью повышения надежностидатчика, индикаторный элемент выполненв виде барабана, расположенного сооснопервому, с растром, нанесенным на его боковой поверхности, а фотоприемный узелвыполнен в виде заданного количества фотоприемников, расположенных вдоль образующих второго барабана.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство Мо 371602,40 кл. б 08 С 9/06, 1971.2. Авторское свидетельство Мо 565207,кл. б 01 В 11/00, 1974,Составитель П. ЮТехред О. ЛуговаяТираж 866 Корректор Подписноеета СССРрытийнаб., д, 4(5 Проектная ПИ Государственного комит делам изобретений и от Москва, Ж - 35, Раушская П в Патентв, г, Ужгород, у