Устройство для измерения перемещений объектов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическиеРеспублик и 887929(5 )М. Кл,.Я 01 В 21/00 601 В 11/14 3 ввудэфетеензэе квинтет СССР нв двяеи нзебретеннй н открытий. (54) УСТРСфСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИ 9 ОБЪЕКТОВ Изобретение относится к нзмереттельнбй технике и может быть нспользовано для измерения линейных н угловых перемещений различных объектов.Известно устройство для нэмвреМФя пе., ремещеннй объектов, содеркащее. непод-. ф внжный и подвижный элементы с найесен. ными на ннх растровыми рантиками й Эз мернтельный щуп Ц;Недостатком устройства является евлая точность формирования сттгнала начала отсчета. Наиболее блнэкнм к изобретению тех. ническим решением является устройство1 для измерения перемещений обьектов, со-держащее осветитель, неподвижный и подвижный элементы с нанесенными на ннх растровыми решетками н реперньтмн штрн, хвин, причем на неподвижном элементе растровая решетка выполнена в виде групп штрихов, смещенных одна относительно другой, четыре фотоприемника, оптически связанные с растровыми решетками, дойпснтннтельный фотойрнемннк, оптически связанный с реперными штрнхамн Р 3Недостатком известного устройства явлются малая точность формирования снг нала начала отсчета, связанная с воэмсвкной неоднознанностью его формирования наа влияния различных дестабнлнзнрующвх факторов, например нзменення величины светового потока,Цельто нэобретення является повышенне точностн формирования сигнала качала отсчета.Укаэайная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком фаэовой внутришаговой ннтерполяцин, блоком формирования стробнрующего сигнала н логнческнм элементов И, входы блока фаэовой внутрншаговой интерполяции подключены к фотопрнемникам, выходы соединены с входамн блока формировании стробнрующего сигнала, выход которого соединен с первым входом логического элемента И, второйф вход которого подключен к дополннтельно.- му фотоприемнику.3 8879На фиг. 1 показано предлагаемое устр;.йство; на фиг, 2 - функциональная электрическая схема устройства.Устройство содержит осветитель 1, коллимируюшую линзу 2, подвижный элемент 3 с нанесенными на него растровой решеткой 4 и реперным штрихом 5, неподвижный элемент 6, с нанесенными на него растровой решеткой 7, выполненной в виде групп растровых штрихов, и репер ным штрихом 8, фокусирующие линзы 9, 10, 11, 12, 13, фотоприемники 14, 15, 16, 17, 18, блок 19 фазовой внутришаговой интерполяции, Цлок 20 формирования стробирующего сигнала, состоящий из, 13 нуль-органов 21, 22, дифференцирующих цепей 23, 24, логического элемента 25 И, логический элемент 26 И. 29 4ном пространственном положении растро-. вых решеток 4,7, причем точность формирования этого сигнала определяется в основном. точностью фазовой интерполяции электрических сигналов, снимаемых с фотоприемников 15, 16, 17, 18 блоком 19 фазовой внутришаговой интерполяции.При пространственном совмещении реперных штрихов 5,8 на выходе фотоприем-: ника 14 формируется сигнал, поступающий на вход логического элемента 26 И, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 20 формирования стробируюшего сигнала, осуществляющий временное стробирование.Сигнал начала отсчета, формируемый логическим элементом 26 И, при совпадении фаэ информационного и опорного сигнала поступает на выход устройства.Устройство работает следующим обра- щзом,Коллимированный световой поток, формируемый осветителем 1 и коллимирующей линзой 2, проходит растровые решетки4,7, фокусируется линзами 10,11,12,13 аи попадает на фотоприемник 15, 16, 17,18, выходные сигналы с которых поступают на входы блока 19 фазовой внутришаговой интерполяции.Прн перемешении подвижного элемента3 относительно неподвижного элемента 6на выходе фотоприемников 15,16,17,18формируются электрические сигналы,сдвинутые один относительно другого навеличину, равную четверти периода, из-эасдвига групп растровых штрихов растровойрешетки 7 на величину, равную четвертипериода растра.Блок 19 осуществляет фазовую внутришаговую интерполяцию электрических сиг-.налов, снимаемых с фотоприемников 15,16,17,18, и формирует на своих выходахсигналы опорной частоты и информационный сигнал, фаза которого .зависит отвзаимного положения растровых решеток4,7 одна относительно другой,Сигналы с выхода блока 19 фазовойвнутришаговой интерполяции поступают навходы нуль-органов 21,22, формирующихпрямоугольные сигналы, с выхода которыхсигналы через дифференцирующие цепи 23,24 поступают на логический элемент 25И, на выходе которого формируется сигнал, при совпадении фаэ опорного и информационного сигналов, т.е. при определенформула изобретения Устройство для измерения перемещений объектов, содержащее осветитель, неподвижный и подвижный элементы с нанесенными на них растровыми решетками иреперными штрихами, причем на неподвижном элементе растровая решетка выполнена в виде групп штрихов, смещенных одна/относительно другой, четыре фотоприемника, оптически связанные с растровыми решетками, дополнительный фотоприемник,оптически связанный с реперными штрихами, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью повышения точности формирования сигнала начала отсчета, оно снабжено блоком фазовой внутришаговой интерполяции, блоком формирования стробируюшего сигнала и логическим элементов И,входы блока фазовой внутришаговой интерполяции подключены к фотоприемникам,выходы соединены с входами блока формирования стробирующего сигнала, выход которого соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которогоподключен к дополнительному фотоприемникуИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 195647, кл. Я 01 В 11/14, 1967.2. Авторское свидетельство СССРМф 466381, кл. Я 01 И 19/00, 1972887929 4 Ф 77 аказ 10710/9 Тираж 695 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раувская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент", г. жгород, ул. Проектная, 4 Соса.авитель Т. АйсинРедактор Г, Вельская Техред С,Мигунова Корректор М.Юароши