Датчик угла поворота вала

(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 25080. Бюллетень Мо 7 Дата опубликования описания 2502,80(71) Заявите УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА 54) ДА к измериыть исполь- регистращихся элеострым уг на 2 .Вэтом ния выпол жен внутр каторный 1Изобретение относитсятельной технике и может бзовано при автоматическойции углов поворота вращаюментов устройств.Известен датчик угла поворота, содержащий последовательно расйоложенные источник света, измерительную и индикаторные растровые решетки и интегральный фотоприемник 1.Это устройство отличается слоиностью конструкции.Известен также датчик угла пово- рота вала, содержащий барабан, расположенный соосно валу и соединенный с ним, на который нанесен измерительный растр с линиями, расположенными под острым углом Ч к основанию барабана, неподвижный корпус, в котором установлены источник света 20 и протяженный фотоприемник, расположенный с внешней стороны барабана вдоль его образующ й, и индикаторный растр с линиями, расположенными подлом Ч к основанию бараба датчике источник освещеен протяженным и располоповоротного .вала, а инди астр выполйен неподвижным, в связи с чем датчик недоста-. точно чувствителен.Для повышения чувствительности датчика предлагаемый датчик снабжен плоской волоконно-оптической пластиной с регулярной укладкой волокон, размещенной внутри барабана в плоскости, проходящей через ось его барабана и фотоприемник, и соединеннойа с корпусом, источник света расположен с внешней стороны барабана, диаметрально противоположной расположению фотоприемника, а индикаторный растр нанесен на барабан так,что в каждых двух диаметрально противоположных точках барабана линии растра образуют с основанием барабана острые углы разных знаков.На чертеже дана схема предлагае= мого датчика.Он содержит барабан .1, расположенный соосно валу и соединенный с ним, на который нанесен измерительный растр 2 и индикаторный растр 3 с линиямит расположенными под острыми углами соответственно Ч -и Ч. к основанию барабана 1, неподвижный корпус (на чертеже условно не показан), в котором установлены источник 4 овета,волоконно-оптическая пластина5 с регулярной укладкой волокбн ипротяженный позиционно-чувствительный фотоприемник б. Кроме того,датчик может быть дополнительно снабженограничивающей диафрагмой 7. При этомфотоприемник б расположен с внешнейстороны барабана 1 вдоль его образующей, Волоконно-оптическая пластина 5.размещена внутри барабана 1 в плоскости, проходящей через его ось ифотоприемник 6, источник 4 светаи ограничивающая диаФрагма 7 распо- Оложены с внешней стороны барабана 1,диаметрально противоположной расположению фотоприемника б, а индика.торный растр 3 нанесен на барабан 1так, что в каждых двух диаметрально 5противоположных точках барабана линии растра образуют с основанием барабана 1 острые углы ) и ) раз"ных знаков.Датчик работает следующим Обра Озом.Свет от источника 4 света проходит сквозь ограничивающую диафрагму7 и освещает одну из сторон барабана 1 и через растр 2, ВОлОконнооптическую пластину 5 и растр 8 попадает на позиционно-чувствительныйФотоприемник б. При этом осуществляется проекция той части 8 растра 2,обращенной к источнику света, на тучасть 9 растра 3, которая примыкаетк Фотоприемнику 6, а вдоль этой проекции образуется комбинационная кар" тийа растрового сопряжения, которая йри"вращении контролируемого валаперемещается в направлении длинной З 5оси проекции, В связи с этим на светочувствительной поверхности фотоприемника 6 фиксируется изменение-освещенности, повторяющее картинусопряжения растров. Сигнал с фото рприемника содержит информацию,определяющую таким образом угловое положение контролируемого вала. Угол по "ворота вала определяется по выходному сигналу Фотоприемника 6 "одМйм изспособов, используемых при измеренииперемещений элементов по изменениюмуаровой картины сопряжения растров,Большая контрастность комбинационнойкартины на фотоприемнике б Наблюдается могда,когда направление муаровых 50полос в зоне проекции растров пер пендикулярно к направлению позиционной чувствительности Фотоприемникаб, что достигается соответствующим заданием величин углов У, и У, наклона линий растров к основанию барабана 1.В качестве источника света 4 может быть использован как коллимированный источник света, так и расходящийсяПоскольку растр 2, обращенный к фотоприемнику 4 (являющийся, таким образом, индикаторным), и растр 3, нанесенный на противоположную сторону барабана 1 (являющийся, таким образом, измерительны, перемещаются вдоль оси чувствительности фотоприемника 6 в противоположные стороны, чувствительность предложенного датчика вдвое превышает чувствительность датчика-прототипа.Формула изобретенияДатчик угла поворота вала, содержащий барабан, расположенный соосно валу и соединенный с ним, на который нанесен, измерительный растр с лйниями, расположенными под острым углом 9 к основанию барабана, неподвижный корпус, в котором установлены источник света и протяженный фотоприемник, расположенный с внешней стороны барабана вдоль его образующей, и индикаторный растр с линиями, расположенными под острым угломк основанию барабана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его чувствительности, он снабжен плоскЬй волоконно-оптической пластиной с регулярной укладкой волокон, размещенной внутри барабана в плоскости, проходящей через его ось и фотоприемник, и соединенной с корпусом, источник света расположен с внешней стороны барабана, диаметрально противоположной расположению фотоприемника, а индикаторный растр нанесен на барабан так, что в каждых двух диаметрально противоположных точках барабана линии растра образуют с основанием барабана острые углы разных знаков.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 170852, кл. С 08 С 9/06, 1965.2. Авторское свидетельство СССРФ 565207, кл. ( 01 В 11/00, 1974717529 оставитель П. Юровехред Э Чужик Корректо Редактор Т, Шагов эарова Тираж 801 Подписн ЦНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, 3-35, Раушская наб., 21 54 Заказ 4/ жгород, ул. Проектная,4 Патен Филиа