Преобразователь угла поворота вала в код

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ Сфветскнк Соцналнстмческнк Ресвублнк(51)М, К,з 608 С 9/06 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОДИзобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в угломерныхсистемах, цифровых следящих системах и системах программного управления технологическими процессами.Известен преобразователь, содержащий фотоприемник, установленныйна валу и который описывает окружность вокруг полого барабана с прорезью, насаженного на вал вспомогательного двигателя, внутри которогонаходится источник света. По моментузасечки времени от неподвижного ивращающегося фотоприемников определяется положение угла поворота вала 1,Основной недостаток этого датчика достоит в том,что он обеспечивает Цистанционное преобразование углаповорота вала на сравнительно небольших расстояниях.Наиболее близким к предлагаемомуявляется цифровой фотоэлектрическийпреобразователь, предназначенныйдля преобразования перемещений светящегося точечного объекта (например,смещения автоколлимационного блокав фокальной плоскости автоколлиматора) в цифровой код, пропорциональный этому перемещению, содержащий в фотоэлектрическом узле передающую телевизионную трубку, например видикон 21.Однако этот преобразователь направлен на измерения статических углов наклона зеркала с дополнительнымэлектронным сканированием луча потрубке видикона, что требует усложнения схем электронной обработки сигнала.Цель изобретения - упрощение конструкции преобразователя,Для достижения указанной цели в 15 преобразователе используется оптическая связь между валом и приемноизлучающей частью, включающей коллиматор с встроенным наклонным зеркалом, осуществляемая путем установ ки на торец вала клиновидного зеркала, совмещения оптической осиколлиматора с осью вращения маскииз стекловолокон в виде кольца, концентричного относительно фокальногоцентра, размеры которого согласованы с углом наклона зеркала и фокусным расстоянием коллиматора. Каждыйэлемент разрешения кодирующей маскиимеет два ответвляющих оптических 30 вывода, которые соединены с приемными элементами по схеме прямоугольныхматриц, Выходы каждого приемника излучения соединены с регистрирующимустройством - шифратором.На Фиг.1 изображен преобразователь,общий вид; на Фиг.2 - кодовая маскапреобразователя.Преобразователь содержит точечныйисточник света 1, коллиматор 2, полупрозрачное с отверстием в середине)зеркало 3, объектив 4, клиновидноезеркало 5, насаженное на вал 6 световоды 7, приемники излучения 8 и регистрирующее устройство 9. Оптическаяось коллиматора совпадает с осью вращения вала. Наклонное полупрозрачноезеркало установлено под углом 45 квизирной оси коллиматора. Элементыразрешения 10 торцы световодов) расположены по окружности радиуса ЙЯ=У "Ьь,где 1 " Фокусное расстояние объекти"ва,Ь- угол наклона клиновидногозерка,па,В Фокальной плоскости объективасветоводы собраны в жгуты по схемепрямоугольной матрицы и сопряжены сприемниками излучения, которые всвою. очередь сопряжены с регистрирующим устройством - шифратором.Преобразователь работает следующим образом,Параллельный световой поток, излучаемый источником света 1 черезколлиматор 2, полупрозрачное зеркало 3 и объектив 4 достигает установленного на валу клиновидного зеркала 5, отражается от него и попадаетобратно на объектив 4, затем, отразившись от наклонного полупрозрачного зеркала 3, Фокусируется наплоскости расположения элементов разрешения 10. При вращении вала изображение в плоскости элементов разрешения перемещается по окружности. Величина угла поворота вала определяется по номерам засвеченных приемников излучения регистрирующимустройством - шифратором,Предлагаемый бесконтактный оптико-электронный преобразователь углаповорота вала в цифровой код имеетряд преимуществ по сравнению с известными преобразователями угла поворота вала в цифровой код, так какобеспечивает дистанционное беспроводное снятие угла поворота вала на20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 385255, кл. 608 С 9/06, 1971,2Авторское свидетельство СССР У 335657, кл. 602 Г 7/00 1970 (про-. тотип) .50 55 25 30 35 40 45 достаточно больших расстояниях (донескольких десятков метров) междуприемно-излучающей частью преобразователя и валом, не требует дополнительных сканирующих элементов, простпо устройству и дешев в изготовлении.Он может применяться при работе вусловиях повышенной радиации, высокихтемпературах, в условиях ограниченности занимаемого преобразователемобъема и т.п. Использование кольцевой кодирующей маски, составленнойиз стекловолокон, значительно уменьшает количество приемных элементов,регистрирующих угол поворота вала.Преобразователь может обеспечить реально достижимую точность измеренияугла поворота вала 20-30 угловых с. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий оптическую систему, состоящую из точечного источника света, оптически соединенного через коллиматор, полупрозрачное зеркало, установленное под углом 45 к направлению хода луча от точечного источника света с объективом, полупрозрачное зеркало оптической системы соединено с кодовой маской установленной под углом 90 ф к направлению хода луча от точечного источника света, кодовая маска с помощью световодов соединена с фотоприемниками, выходы которых соединена с Фотоприемниками, выходы которых соединены с регистрирующим устройством, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в него введено клиновидное зеркало, которое устайовлено на валу, и которое оптически соединено с объективом оптической системы, кодовая маска установлена в фокальной плоскости оптической системы и выполнена в виде кольца, которое набрано из концов световодов, центр кольца совмещен с фокальным центром оптической системы.к 4 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна 0563/79 , Тираж 694ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж, Раушская на Подписи СССР й