Датчик линейных перемещений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04. 12.80 (21) 3213754/25-28 РМ К з 0,01 В 1100 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 23.10.82.Бюллетень Мо 39 Дата опубликования описания 23.10,82 53) УДК 531, 71: :531.14088.8) СкффяЮЗНР% ЫПНтНОТЕХНИЧЕСМйи ЮЬЛИОТГКФ(71 ) Заявитель 54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИИ Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для автоматического измерения величины перемещения подвижных элементов в машино- и приборостроениич,Известен датчик линейных перемещений, основанный на счете муаровых полос и содержащий последовательно расположенные источник света, конденсор, два неподвижных растра, нанесенные на пластинах, развернутых друг относительно друга на некоторый расчетный угол, подвижной растр, четыре собирающие линзы, в фокусе которых " расположены приемные площадки фотоприемников, соединенных по фотобалансной схеме 113 . Недостатком датчика являются большие габариты, так как каждый из неподвижных растров устанавливается в своей оправе, требующей сложной ре-. гулировки, а конденсор, освещающий оба растра, имеет сравнйтельно большой световой диаметр и, как следствие этого, значительное фокусное расстояние, а свет, идущий в нулевом порядке, уменьшает контраст сигналов, снимаемых с фотоприемников, что ведет к снижению точности работы датчика,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является датчиклинейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные конденсор неподвижныйрастр с двумя группами штрихов,расположенными симметрично относительноего центра и ориентированными междусобой под углом, подвижный растр ввиде обычной растровой решетки ифотоприемный блок, два светочувствительных элемента которого расположЕны в.плоскости иэображения муаровых полос, образуемых растрами(,2.Недостатками известного датчикаявляются болене габариты и невысокая точность, обусловленная зависимостью контраста муаровых полос отизменения расстояния между подвижными.неподвижным растрами,Целью изобретения является повышение точности измерения и уменьшение габаритов датчика.Указанная цель достигается тем,что в датчике линейных перемещенийподвижный растр выполнен в виде дифракционной отражательной решетки,а на неподвижном растрев его центральной части, выполнена дополнительная группа штрихов, параллельных биссектрисе. угла, образованногоштрихами групп.На фиг, 1 представлена оптическая схема датчика; на фиг. 2 - видА на фиг 1.Датчик содержит источник 1 света, 5конденсор 2, неподвижный растр 3,на который нанесены три группы штрихов 4-6 фиг, 2) под некоторымирасчетными углами друг к другу, подвижную отражательную дифракционную 10решетку 7, линзы 8 и 9, фотоприемный блок из Фотоприемников 10 и 11,светочувствительные элементы которыхрасположены в плоскости изображения муаровых полос, образуемых растрами,Датчик работает следующим образом.Источник 1 света, находящийся вфокальной плоскости конденсора 2освещает параллельнымпучком толькозону, в которой находится группаштрихов 4 неподвижного растра 3. Висходном положении группа штрихов4 параллельна штрихам подвижной отражательной дифракционной решетки 7Свет дифрагирует, образуя рабочиепорядки,Свет, отраженный от дифракционнойрешетки.7, попадает на группы штрихов 5 и б неподвижного растра 3, азатем с помощью линз 8 и 9 фокусируется на светочувствительные элементыфотоприемников 10 и 11, При этом паразитный свет, идущий в нулевом по"рядке после неподвижного растра 3 изатем в нулевом порядке после стража тельной решетки 7, не попадает налинзы 8 и 9, возвращаясь обратно нак 8 нденсор 2., Следовательно,.и нафотоприемники 10 и 11 попадает значительно меньше паразитного света, 4 Очто увеличивает контраст сигналов,снимаемых с Фотоприемников 10 и Ю.Это способствует повышению точностиработы датчика,Для получения муар-эФФекта группы 4штрихов 5 и б неподвижного растра 3развернуты относительно группы штрихов 4 на равные, но противоположнонаправленные углы Ы С целью получения двух сдвинутыхдруг относительно друга на /2 сигналов с фотоприемников 10 и 11, неподвижный растр 3 имеет юстировочную подвижку (не показана ) вдольгруппы штрихов 4. Направление юстировочной подвижки указано на фиг.2стрелками,Конденсор 2 имеет световой диаметр точно такой же, как и линзы 8и 9, так как на одну из линз 8 на"правляется свет, дифрагированныйна группе штрихов 4 неподвижногорастра 3 в О-ом.и +1-ом порядках,на другую - в 0-ом и -Т-ом порядках. А это приводит к уменьшению габаритов всего датчика и упрощениюего конструкции,формула изобретенияДатчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные конденсор, неподвижный растр с двумя группами штрихов, расположенными симметрично относительно его центра и ориентированными между собой под углом, подвижный растр и фотоприемный блок, дв светочувствительных элемента которога расположены в плоскости изображения муаровых полос, образуемых растрами, о т л.и ч а .ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения габаритов датчика, подвижный растр выполненв виде дифракционной отражательной решетки, а на неподвижном растре, в его центральной части, выполнена дополнительная группа штрихов, параллельных биссектрисе угла, образованного штрихами групп..Источники информациипринятые во внимание при эксйертизе1. Авторское свидетельство СССРР 508672, кл.С 01 В 19/0, 1973.2. Авторское свидетельство СССРР 665205, кл.О 01 В 11/00, 1978968603 ф Составитель А.Солоухиренко ТехредЛ.Пекарь орректорС.Шекм тор Н Подписно 8141/66 Тираж 614 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., Уж д, ул. Проектная,4 илиал П атен