Оптический датчик перемещений

у 1ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет С 01 В 11/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А,Е. Городецкий; Н.Н. Ляшенко, П,П. Кузьмин и Э,Д. Панков Ленинградский институт точной механики и оптики, Ленинградский институт водного транспорта и Ленинградский технологический институт целлюлознобумажной промышленности(54) ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЦЕНИЙ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим датчикам перемещений.Известен оптический датчик перемещений, содержащий последовательно расположенные осветитель, отражатель, эакрепляемый на объекте, решетку и светочувствительный преобразователь 1,Однако этот датчик характеризуется недостаточной точностью измерения,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является оптический датчик перемещений, содержащий освети тель, последовательно расположенные по ходу излучения отражатель,эакрепляемый на объекте, прерыватель излучения,призму, решетку и светочувствительный преобразователь,и привод для вращения прерывателя и призмы относительно оси симметрии призмы 21.Однако этот датчик обладает недостаточно высокой точностью измерения вследствие наличия динамических погрешностей.Цель изобретения - повышение точности измерения.Цель достигается тем, что датчик снабжен зеркальным умножителем, в 30 полости которого установлен прерыватель, выполненный в виде полого стакана с отверстиями, число которых не кратно коэффициенту умножения зеркального умножителя, и расположеннымиравномерно по окружности стакана в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, и двумя полупрозрачными зеркалами, одно из которых установлено между отражателем и прерывателем под углом 45 к его оси вращения, другое между призмой и решеткой под углом 3150 к оси вращения прерывателя.На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика; на фиг; 2 - ход лучей в зеркальном умножителе,Оптический датчик перемещений содержит осветитель 1, отражатель 2, прерыватель 3, призму 4 с зеркальными боковыми гранями, решетку 5, светочувствительный преобразователь б,привод 7 для вращения прерывателя и призмы относительно оси симметрии призмы, зеркальный умножитель 8,два полупрозрачных зеркала 9 и 10.Прерыватель 3 выполнен в виде полого прозрачного стакана с отверстиями. Зеркальный умножитель 8 может быть выполнен либо в виде системы зеркал,либо в виде призмы с зеркальными гранями.Датчик работает следующим образом,Излучение от осветителя 1 падаетнаотражатель 2. Отраженное от негоизлучение попадает на зеркальный умножитель 8, где многократйо" бтражается и прерывается прерывателем З,вращающимся от привода 7,после чего навыходе иззеркального умножителя 8,отражаясь от зеркал 9 и 10,-попадаетна боковую грань призмы 4, Призма 4,вращаясь синхронно с прерывателем 3от привода 7, преобразует прерывистое излучение в прерывистую световую полосу (т.е. растр) . Прерывистаяполоса падает на решетку 5 и вступает с ней в сопряжение. Шаг решетки5, расстояние между отверстиями прерывателя 3 и отношение между числомпрерывания излучейия за один обороти числом граней призмы 7 выбираютсятак, чтобы сопряжение было нониусным. Незначительные смещения объекта приводят к значительному смещению растра и к еще большему смЕщению места совпадения прозрачногоучастка решетки 5, что в свою очередь приводит к освещению другой части светочувствительного преобразователя 6,Следовательно, выходной сигнал датчика пропорционален перемещениюобъекта.Зеркальный умножитель 8 работаетследующим образом (фиг. 2).Световой, луч попадает через входна противоположную грань зеркальногоумножителя 8, дважды отражаясь, проходит через ось на противоположныезеркальные грани под углом 5 к вхо"дящему лучу.Аналогично, отражаясь в другихсекторах зеркального умножителя 8,излучение выходит через" выходноеотверстие, Светонепроницаемые участки прерывателя 3 при повороте на угол)з последовательно пересекают все излучение. При полном оборрте.прерывателя 3 число прерываний соответственно равно произведению числа лучей 5на число отверстий прерывателя 3.Фбрмула изобретенияОптический датчик перемещений, со- О держащий осветитель, последовательнорасположенные по ходу излучения отражатель, закрепляемай на объектепрерыватель излучения, призму, решетку и светочувствительный преобразова тель, и привод для вращения прерывателя и призмы относительно оси симкет рии призмыо т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,он"снабжен зеркальным умножителем, в З) полости которого установлен прерыватель, выполненный в виде полого стака,на с отверстиями, число которых некратно коэффициенту умножения зеркального умножителя,и расположенными рав"номерно по окружности стакана в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, и двумя полупрозрачными зеркала"ми,одно из которых установлено междуотражателем и прерывателем под углом45 е к его оси вращения, другое - между ЗО призмой и решеткой под углом 315 ф коси вращения прерывателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мироненко А.А. Фотоэлектрическиеизмерительные системы,й 1967,с.2223,2. Авторское свидетельство СССР9 619789, кл. 6 01 В 11/00, 1978(про-тотип) .