Кодирующий узел фотоэлектрического преобразователя перемещения в код

(504 Н 03 М 1/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ р бъе пы. М 21 иселевйцев тании 11 2 лик. 198 р. Фотоэ 761 ектриции,80,ли информ1974, с,54) КОДИРОГО ПРЕОБОД57) Изобретеие от втоматики и вычисли к обла техники сит и но в цифровых слености в фотоэлекттелях угла повооже ть использо ящих с ически стемах, в част преобразова а в код. Цел игналыа изочных шты- вша рота ью изо очноствеско ия в к бретеиякодиру ся повышеиезла фотоэлект реи 8 относитещелей 6 (их чарекрьтие) позвнал по фазе и ьно соотве тичное или вующихлное пего пр од. С разов целью теля перемеше то кодиру,ощий ые штыри 8 яет регулироватьплитуде, 5 ил. едены 6 ин егуел икаиров ще ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Заявка Великобркл. С 08 С 9/06, опуПреснухин Л,Н, ические преобразоватеМ,: Машиностроение,рис. 93 а. УЮЦЦ 1 И УЗЕЛ ФОТОЭЛГКТРИЧЕ РАЗОРИТЕЛЯ ПЕРГМЕ 1 ЦЕНИЯ В,ЯО, 131608 орного растра 5 о динены в четые идентичные груп Щели 6 второй .руппы смещены относительно щелей б первой группы на половину шага в оду сторону вдоль направления перемешеия, щели 6 третьей группы смещены отосительно щелей 6 первой группы на четверть шага в другую сторону вдоль направления перемещения, а ще;и 6 четвертой группы смещены в противоположную сторону на половину шага относительно щелей 6 третьей группы, Регулировочные штыри 8 расположены попарно с обеих сторон каждой группы шелей 6, Свет от осветителя через щели измерительного и индикаторного 5 растров поступает на четыре фотоприемника, установленных по одному напротив каждой группы щелей 6, Смещение групп щелей 6 позволяет получить на выходах фотоприемников с51 и м 1 - 51 л Ы у Нсо 5 Ы и сасменене положения регулиров1 13Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в цифровых следящих системах, в частности в фотоэлектрических преобразователях угла поворота вала в код.11 елью изобретения является повышение точности кодирующего узла фотоэлектрического преобразователяперемещения в код,На фиг, 1 представлена функциональная схема кодирующего узла фотоэлектрического преобразОвателя перемещения в код для случая преобразования углового перемещения; на фиг,2измерительный растр; на фиг, 3 - взаимное расположение регулировочныхштырей щелей индикаторного растра,на фиг, 4 - излучатель с регулировочными штырями; на фиг, 5 - временные диаграммы, поясняющие работу кодирующего узла Фотоэлектрическогопреобразователя перемещения в код.Кодирующий узел фотоэлектрического преобразователя перемещения в кодсодержит измерительный растр 1 сощелями 2, установленный на элементекинематической связи с объектом,перемещение которого кодируется (дляуглового перемещения это вал 3), осветитель 4, индикаторный растр 5 сощелями 6, объединенными в четырегруппы, фотоприемники 7, регулировочные штыри 8, корпус 9 узла Осветитель 4 (фиг. 4) содержит излучатель 10, установленный в корпусе 11,в котором также могут быть установлены регулировочные штыри 8 (на фиг,4показана одна пара регулировочныхштырей 8),Фотоприемники 7 могут быть выполнены в виде фотодиодной матрицы.Кодирующий узел фотоэлектрического преобразователя в код работаетследующим образом,Работу узла рассмотрим на примере преобразования углового перемещения.Световой поток от осветителя 4проходит через вращающийся жесткозакрепленный на валу Э измерительныйрастр 1 (фиг. 2) и неподвижный индикаторный растр 5 с четырьмя группамипрозрачных щелей 6 (фиг, 3), попадает на фотоприемники 7, на выходах которых формируются четыре вида сигналов,Индикаторный растр 5 в данном случае представляет собой диск (фиг. 3) 16084 2и имеет четыре идентичных группы,например, иэ пяти прозрачных щелей6, группы сдвинуты одна относительно другой и расположены по радиусудиска. Такое расположение четырехгрупп щелей 6 уменьшает влияние погрешностей, возникающих от радиального и осевого биения вала 3, несоосности оси измерительного растра 1 10 и индикаторного растра 5 и неперпендикулярности оси вращения вала 3рабочим поверхностям измерительного.растра 1 и индикаторного растра 5.Первая группа щелей 6 формирует 15 на фотоприемнике 7 сигнал Б,вторая группа щелей 6 формирует нафотоприемнике 6 сигнал Б третьягруппа - там же сигнал Усов Юа четвертая группа - сигнал Б 20 Наличие противофазных сигналовпозволяет произвести обработку схемой усилителя в дифференционном включении, что дает возможность скомпенсировать постоянные составляющие сигналов и устранить влияние нестабильности питания, освещенности и температурных воздействий.Источником излучения является беэлинзовый осветитель (фиг. 4), содержащий излучатель 10, установленный вкорпусе 11, в котором также установлены регулировочные штыри 8, Причемна каждую группу щелей 6 приходитсяпо два штыря 8, перемещающихся пер пендикулярно световому потоку и радиусу индикаторного растра 5, Приэтом происходит изменение световогопотока (его диаграммы направленности).40 Это вызывает изменение интенсивности освещения фотоприемника 7 исдвига фаэ боковых составляющих, которые влияют на результирующий сигнал.45 Элементарный сигнал, образованныйкаждой иэ щелей 6 группы, имеет фазовый сдвиг, отличный от других элементарных сигналов. Например, дляэлементарных сигналов, образуемыхщелями 6 первой группы и участвующихв формировании сигнала Б сигналы боковых щелей 6 справа (фиг. 5, а,б) отстают по фазе от сигнала центральной щели 6 (фиг, 5, в), а сиг налы боковых щелей 6 слева (фиг. 5,г, д) его одережают. Суммированиеэлементарных гармонических сигналовпроисходит на фотоприемнике 7, приэтом результирующий сигнал остаетсягармоническим, Амплитуда и фаза изменяются по принципу суперпоаиции:изменение амплитуды и фазы составляющих сигналов изменяет амплитуду и фазу результирующего сигнала,Таким образом, регулировкой положения штырей 8 достигается получениепрецизионных по амплитуде и фазесигналов со всех четырех групп щелей 6 и соответственно с фотоприемников 7. формула изобретенияКодирующий узел фотоэлектрического преобразователя перемещения в код, 15 содержащий излучатель, оптически связанный через щели последовательно расположенных измерительных и индикаторных растров с четырьмя фотоприемниками, о т л и ч а ю щ и й с я 0 тем, что, с целью повышения точности узла, в него введены регулировочные штыри, а щели индикаторного растра выполнены в виде четырех идентичныхгрупп, одноименные границы которыхэквидистантны и расположены вдольнаправления перемещения, причем от"носительно щелей первой группы щеливторой группы смещены на половинушага в одну сторону вдоль направления перемещения, щели третьей группы смещены относительно щелей первойгруппы на четверть шага в другую сто"рону вдоль направления перемещения,щели четвертой группы смещены относительно щелей третьей группы на половину. шага в одну сторону вдоль направления перемещения, регулировочные штыри расположены попарно с обеихсторон каждой группы щелей индикаторного растра с возможностью перекрытиящелей соответствующей группы, оси регулировочных штырей расположены вплоскости, параллельной плоскости индикаторного растра, перпендикулярнонаправлению перемещения.131 б 084 Фиг. 4 Й+ ю) Составитель Е.БударинаРедактор Н.Лазаренко Техред И.Попович Корректор М,Дем 2372/5 б Тираж 901 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д