Оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код

(51)5 Н 03 ОПИСА К АВТОРСК ИЕ ИЗ г 1ф Ясн ."л 1 ЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ ство СССР8, 1973.кл, 356-153; 54 измь Преобразовател ь в виде много втомати и может одержит иной пр траж измы 1,ю приз"еский ком- отражаый 9, втоый 12 ис 13-1 б ормирова- привод источнифровым тражающу оптич ельныйие то пе обтвер разован нсорамик 18 фования трук тур ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПо ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и,можетбыть использовано для связи источников аналоговой информации с цифровымвычислительным устройством, С цельюповышения точности и расширения диапазона преобразования в оптико-электронный преобразователь угла поворотавала в код, содЕржащий связанный с валом отражатель в виде многограннойпр , объектив, отражающую призму,Изобретение относится к ке и вычислительной технике быть использовано для свя ков аналоговой информации с вычислительным устройством.Цель изобретения - повыше ности и расширение диапазона На чертеже представленная схема преобразователя сптическии компенсатор с упорами, первый и второй источники света с кон.денсорами, фотоприемник, блок формирования сигнала рассогласования, привод, отсчетный блок и блок питания,введены дополнительный отражатель,пентапризма, третий и четвертый источники света с конденсорами, светоделитель, два концевых выключателя,аналого-цифровой преобразователь, дваксмпаратора, два элемента И, триггери сдвоенный переключатель. Смещение лучей источников света относительно диафрагмы фотоприемника при вращении многогранной призмы компенсируется перемещением оптического компенсатора с помощью управляемого блокомформирования сигнала рассогласованияпривода. Аналого-циФровой преобразователь преобразует выходной сигнал отсчетного блока, пропорциональный перемещению оптического компенсатора,в прямой или дополнительный код в зависимости от номера запитываемыхисточников света.ил. вал 2, объектив 3, о му 4, фотоприемник 5 пенсатор 6, дополнит тель 7, пентаприэму рой 1 О, третий 11 и точники света с конд светоделитель 17, бл ния сигнала рассогла9, отсчетный блок 20, концевые выкочатели 21 и 22, упоры 23 и 2 ч аналого-цифровой преобразователь 25, компараторы 26 и 27, элементы И 28 и 29, триггер 30, сдвоенный переключатель 31, блок 32 питания.Блок 18 формирования сигнала рассогласования содержит дифференциальный усилитель 33 и фаэочувствительнь 1 й выпрямитель Зц. Преобразователь работает следуюм образом,При единичном выходном сигналет иггера 30 блок 32 питания черезсдвоенный переключатель 31 запитывае противофаэными напряжениями первый9 и второй 10 источники света. Светот источников 9 и 10 проходит черезкОнденсоры 13 и 14, отражающую призму 4, светоделитель 17, оптическийкФмпенсатор б, объектив 3, дополнительный отражатель 7 и отражается отмногогранной призмы 1. Отраженный 25от многогранной призмы 1 свет источников 9 и 10 проходит на фотоприемнкк 5 через дополнительный отражатель 7, объектив 3, оптический компенсатор б и светоделитель 17, В зависимости от углового положения вала2 световое пятно смещается на поверхности фотоприемника 5. Блок 18 извыходных сигналов фотоприемникаформирует сигнал рассогласования,пропорциональный смещению световогопятна относительно диафрагмы фотоприемника 5. Привод 19 перемеп ает оптический компенсатор б, выполненный вВиде клина, до получения нулевогосигнала рассогласования, Перемещениеоптического компенсатора б преобразуется в электрический сигнал блоком20, в качестве которого может бытьиспользован потенциометр, Б случаедостижения оптическим компенсатором 6концевого выключателя, например 21,и упора 23 и дальнейшего вращениявала 2 в том же направлении произойдет увеличение сигнала рассогласования и сработает компаратор 26, а сучетом налИчия сигнала на выходе концевого выключателя 21 появится сигнална выходе элемента И 28. Триггер 30,работающий в счетном режиме ко каждому входу, перебросится и блок 32питания через сдвоенный переключатель 31 запитает источники 11 и 12света вместо истсчников 9 и 10 света. Если после срабатывания концевого выключателя 21 вал 2 остановится или начнет вращаться в противоположную сторону, то сигнал рассогласования не превысит порога срабатывания комгаратора 26 к переключения источников света не произойдет. После переключения свет от источников 11 и 12 проходит через конденсоры 15 и 1 б, отражающую призму ч, светоделитель 17, опткческ.лй компенсатор 6, объектив 3, пентаприэму 8, отражается от другой грани многогранной призмы 1 и через пгнтагриэму 8, объектив 3, оптический компенсатор б и светоделктель 17 поступает на фотопркемник, За счет двойного отражения света в пентаприэме 8 при одном направлении вращения вала 2 световое пятно смещается на фотоприемнике 5 в разные стороны при запитываник источников 9,10 и 11,12 света. Прк этом происходит перемещение оптического компенсатора 6 от одного упора до другого и обратно. Аналого -цифровой преобразователь 25 преобразует выходную информацию блока 20 в прямой кли дополнительный код в зависимости от выходного сигнала триггера 30.Таким образом, использование многогранной призмы 1 расширяет диапазон измеряемых положений вала 2 и повышает точность преобразования за счет уменьшения расхождения отраженных от многогранной призмы лучей.Формула изобретенияОптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий жестко связанный с вращающимся валом отражатель, первый и второй источники света с конденсорами, оптически связанные соответственно с первой и второй гранями отражающей призмы, привод, кинематически связанный с отсчетным блоком иоптическим компенсатором с упорами, объектив, оптически связанный с оптическим компенсатором, фотоприемнкк, выход которого соединен с одним входом блока формирования сигнала рассогласования другой вход которого подключен к одному выходу блока питания, а выход соединен с входом привода о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повьппения точности5 1587 б преобразователя, в него введены третий и четвертый источники света с конденсорами, светоделитель, дополнительный отражатель, пентапризма, два концевых выключателя, два ком 5 паратора, два элемента И, триггер, сдвоенный переключатель и аналогоцифровой преобразователь, связанный с вращающимся валом отражатель выполнен в виде многогранной призмы, третий и дтвертый источники света с конденсорами оптически связаны соответственно с первой и второй гранями отражающей призмы, первая и вто рая грани отражающей призмы, оптически связанные с первым и вторым источниками света, оптически связаны через светоделитель, оптический компенсатор, объектив и дополнительный отражатель с одними гранями многогранной призмы, первая и вторая грани отражающей призмы, оптически связанные с третьим и четвертым источниками света, оптически связаны через светоделитель, оптический компенсатор, объектив и пентапризму с другими гранями многогранной призмы, светоделитель оптически связан с фотоприемником, вьжоц блока формированиясигнала рассогласования соединен свходами первого и второго компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первогои второго элементов И, вторые вхоцыкоторых годключены соответственно квыходам одного и другого жестко связанными с соответствующими упорамиконцевых выключателей, выходы элементов И соединены с входами триггера, выход которого соединен с управляющим входом сдвоенного переключателя и управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого подключен к выходуотсчетного блока, выходы блока питания соединены с информационными входами сдвоенного переключателя, выходы которого соединены соответственнос входами источников света.1587631 Составитель В. Беловактор С, Пекарь ТехрепП,Сердюкова Корректор ипен изводственно-нзцательскиц комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 2627ВИИИлы Госуд Тираж 668 Подписноетвенного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5