Способ передачи угла поворота вала и устройство для его осуществления

О П И С А Н И Е тт 769596ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соииалистичесиих Республик(088.8) т 53 по лелем извбретен и открытий о 7 цсанця 04.01.8145) Да публиковаш(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ УГЛОВПОВОРОТА ВАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ а являются низкая передачи угла из-за отопрцемников прцокружающей среНедоста точность и низкой ст изменении ды тками способ стабильность бильностц фтемпературы н способ и анный на д ого сигнала зависимостоэлементамиразностный редачи углов поволении модулированна две части с разью сигналов в канаот угла поворота. сигнал, получаемый Известе рота, основ ного светов нознаковой лах с фот Прц этом Изобретение относится к области измерительной техники, и в частности обеспечивает передачу углов поворота с одного объекта на другой с помощью оптического сигнала и может быть применено в станкостроении, строительстве, геодезии и в судостроении для согласования монтируемых объектов.Известен способ передачи угла поворота контролируемого объекта относительно базового, основанный на делении светового потока излучения контролируемого объекта на две части призмой-анализатором базового объекта, эти части преобразуются в каналах фотоэлементами в электрические сигналы, сравниваются между собой, образуя разностный сигнал, пропорциональный углу поворота 1). на выходах фотоэлсснтов, соответствжт относительному углу поворота 21.Так как каждому 1;анапу прттемногоблока свойственна нестабильность передачи сигналов в завцсимостц от изменения, ттапрттхтер, питания, температуры, то на выходе фотоэлементов произойдет дрейф нуля, т. е. ухудшится стабильность ц, следовательно, точность передачи угла.т 0 Целью изобретения является повышениестабцльностц ц точности передачи угла.Поставленная цель достигается за счеттого, что по способу передачи угла поворота вала, основанному на формировании 15 модулированного светового потока двухсветовых потоков и преобразовании первого из нцх в электрический сигнал, с целью повышения точности и стабильности передачи электрический сигнал последователь но преобразуют в электрический сигнал спротивоположным знаком ц дополнительный световой поток, цз которого формируют два световых потока, сравнивают второй световой поток с первым дополнцтсль Б ным световым потоком п по результатамсравнения определяют вслцчццу передаваемого угла поворота вала.Известно устройство для передачи у ла поворота вала, содержащее задатотций З 0 блок с излучателем модулттроаттного све 769596тового потока и поляризатором, приемныйблок с анализатором и фотоприемникам:в котором излучатель модулированного светового потока через поляризатор и анализатор оптически соединен с фотоприсмни:ами 2.Недостатками устройства являются низкая точность и стабильность угла поворотаЛя.С целью повышения стабильности и тоцност: передачи угла в устройство для реализации способа по п. 1, содержащее задающий блок с источником модулированного свстового потока, оптически сосдинсного срез анализатор с фотоприемниками,введены излучатель светового потока и инвертируюций усилитель, вход которого соединен с выходом одного из фотоприемни,ков, а выход - с источником световогопотока, выход которого оптически соединен цсрсз анализатор с фотоприсм;иками,На сртскс изображено устройство дляего осуществления.Устройство содержит задающий блоквключающий источник модулированногосветового потока излучения 2, поляризатор3, приемный блок 4, включающий анализатор б, двя фотоприемника 6, 7, инвертируощий усилитель 8 и дополнительный источник светового потока 9,Лцализатор содержит светоделитель 10и два поляризатора 11 и 12.Задающий блок может быть выполнен ввиде коллиматора, а анализатор прсмиогоблока - в вдс свето;слитсльиой прямоугольной призмы-ножа.Фотоприемники 6 и 7 оптически связаны с истоцником 2 и источником 9. В устройствс плоскость поляризации поляризатора 3 расположена под углом 45 к плоскостям поляризации поляризаторов 11, 12.Выход фотоприемника 7 является выходомустройства.Способ осуществляется следующим образом.Промодулированнос излучение от исто ника 2 задаощего блока 1, пройдя поляризатор 3, поляризуется в направленииплоскости поляризации поляризатора.Излучение от блока 1 попадает ца свстодслитель 10, где слится на две части,которые, пройдя поляризаторы 11 и 12, попадают на фотоприемники 6 и 7. Если задаощий блок развернуть на некоторыйугол, по отношению к приемному блоку 4,то ца одном из фотоприемников 6 или 7амплитуда сигнала увеличится, а иа другомуменьшится.Сигнал на выходе фотоприемника 6, вызванный модулированным световым потоком от источника 2, усиливается и инвсртируется ивсртирующим усилителем 8 и подается на вход источника 9, оптически связанного с фотоприемниками 6, 7. Световойпоток источника 9 также делится на две части свстоделитслем 10 и, пройдя поляризаторы 11 и 12, суммируется и прот: офазс со световым потоком источника 2.Лмплитуды светового потока от источ ника 9 и от источника 2 на фотоприемнике6 практически равны при любой величине рассогласования между задающим и приемным блоками.Лмплитуды свстового потока на фотоприсмцике 7 равны только при отсутствии рассогласования При ндличии ргассогласовдния за счет неравенства свстовых потоков, приходящих от источников 2 и 9, на выходе фотоприемника 7 выделяется сиг нал, амплитуда которого пропорциональнауглу поворота приемного блока относительно задающего.При отсутствии рассогласования изменение параметров фотоприемников 6 и 7 20 усилителя 8 и источника 9 цс приводит кпоявлению ошибочного сигналя рдссогласоьяния.Действительно, если, например, изменились параметры фотоприемника 6, усили теля 8 или источника 9, то за счет глубокой отрицательной связи, образованной оптической связью между источником 9 и фотоприемником 6, восстанавливается равенство амплитуд световых потоков на фотоЗ 0 приемнике 6 и. следовательно, на фотоприемнике 7.При равенстве амплитусвстовьх потоков, надаогнях на фотоприемник 7, изменение его параметров также нс может выЗ 5 звать появления на выходе приемного блока ошибочного сигнала рассогласования, Например, изменение чувствительности фотоприемника приводит к изменению тока фотоприемника как от источника 2, так и 40 от источника 9, т, е. приводит к появлениосигнала рассогласования.Если сравнить предложеннос рсинис сизвестным, то в известном устройстве изменение, например, чувствительности одно го из фотоприемников (ахплитуды сигналов А) на 0,02% приводит к появлению дополнительной ошибки, равной Ли = 20"гл. сск.0 12 о,0 о 000При использовании предложенного способа такое изменение амплитуды сигнала в 55 одном из каналов приводит к дополнительной ошибке, т, е, предложенный способ и устройство позволяют производить передачу углов с более высокой точностью и стаОилыОстью60Формула изобретения1 Способ передачи угла поворота вала,осцозаиный на формировании из модули рованного светового потока двух световыхСоставитеп Тскрси И. заркина корректор И. Осиновска Редактор ичко Заказ 1620,1,30;" 11 з.с Ле 003 Т 1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по 11,3035, Москва, Жс 35, Раушскаиираки 474истам изоб" наб., д. 4,б Тип.арак. фип. пре Пат потоков и преобразовании первого из них в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и стабильности передачи, электрический сигнал последовательно преобразуют в электрический сигнал с противоположным знаком и дополнительный световой поток, из которого формируют два световых потока, сравнивают второй световой поток с первым дополнительным световым потоком и по результатам сравнения определяют величину передаваемого угла поворота вала,2. Устройство для реализации способа по и. 1, содержащее задающий блок с источником модулированного светового потока, оптически соединенного через анализатор с фотоприемниками, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в устройство введены источник светового потока и инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выходом одного из фотоприемников, а выход - с источником светового потока, выход которого оптически соединен через анализатор с фотогзнсмниками. 10 Источники информации, принятые во гниманис при экспертизе: 1. Якушенкова Ю. Г, Основы оптикоэлсктронного приборостроения. Ч., Сов.15 адно, 1977, с. 85.2, Патсн Японии М 47-35468, кл. 106 Е1 . 1972 1 прототип 1.