Устройство для автоматического измерения линейных и угловых перемещений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 286542 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства го Заявлено 22.1 Ч.1968 ( 123629818-24) Кл. 74 Ь, 8/05 с присоедисипел заяц" 1 ПК 6 011 5 ПриоритетОпубликоваиэ 10,Х 1.1970. Боллетець М.1,ата ог, бликования описания 27.1.1971 Иомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРЪ Д 1 о 31.14.083,8. :535.411(088.8) Автор зобретеиия М. Кублано аявител ОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНЛИНЕЙНЪ 1 Х И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Выходы датчика Д усиливаютци усилителей постоянцого тока.;одные напряжения усилителей,я при иомоЪ - 5 . Выоответствмо ческого меров идатчик шеткак сщи.; щелям, отст омеря, по говые парно вычитаются разностиыми схемами Р Р Р,-, а для пар, образуемых усилителями, соогветствующик щелям, разнесенным цо я от из- разностодами сорые отномеру чер 1,явые семы Р,енця разностваются усилитка ЪР - ХРа пороговые с производят разностнь Выходные напряя 15 Р, - Рл+снова усиля ности постоянного то усиления подаются н- П В сл чае равенств 20 том или ином выко УР - УР порогов дают импульсы напр обьединительнуо сне счетное устройство 25 СЧ накапливает су пульсов, соответству ицтерференциоицыкР ны.; сем ляи раз и после емы П- -через усилители точность измерек-схема устроиства; датчик положения интерференццоциык ванне счетиык имо предназначено для змерения линейнык при помощи счета ференционнык полос табны.; и растровык В описываемом устройстве производитс0 контроль раооты почти всех каналов лемы Известно устройство для автоматизмерения линейнык или угловык разперемещений, содержащее оптическцйиа дифракциоииы.; или растровык реравномерно расположенными щелямиприемники, усилители, счетчик и пос:есы.Предложенное устройство отличаетсвестнык тем, что в нем содержатсяцые схемы, соединенные своими вквыходами такик пар усилителей, коти лстоят по количеству щелей на - и- +г г.одами последовательнос пороговыми схемами,Это позволяет повыситиий. На фиг. 1 показана блиа фиг. 2 - оптическиймаксимумов и минимумовполос; на фиг. 3 - образпульсов.Описываемое устройствточного автоматическогои угловых перемещенийдробнык порядков интерили дробнык частей масшинтервалов.+ 1, аналогичное вычитание а нулю напряжений иа де усилителей разцости ые с.;емы П, - П.выяжений, которые через му 11 1 И подаются па СЧ, Счетное устройство мариое количество имющик дробным порядкам ли м я сштя бнык полос.3которые начинаются в датчике Д и оканчиваются пороговыми схемамц П, - П.Для осуществления контроля первая ц последняя пороговые схемы П ц П 1 готовят и через задержку проверяют состояние блока контроля К куда заведены все выходы пороговых схем.Результаты контроля выводятся ца индикатор Ик.Для получения импульсов счета дробных порядков пцтерферецционных илц масштабных полос прц помощи описанной блок-схемы служит оптический датчик положения максимумов плц минимумов цнтерферепциоцных полос Д (см. фиг. 2). Оц состоит цз источника света 1, коцденсора 2 коллиматора 3, которые формируют луч направленного света ца неподвижное зеркало 1. Отражаясь от зеркала 4, луч проходит через неподвижную прозрачную дифракциоцную решетку б (или масштабную прозрачную решетку) и, отражаясь от подвцгкной отражательной решетки б (цли отражательного подвижного масштаба), создает интерферепционные муаровые полосы (или простые муаровые полосы), которые через равномерно распологкенные щели 7 попадают на фотопреобразователи 8 (ФД-З).Для измерения поступательных перемещений щели 7 располагаются вдоль прямой линии, а для измерения угловых перемещений ц размеров - на цилиндрической поверхности круга в виде одинаковых отверстий или на плоскости круга в виде равных радиальных секторов.Укладка щелей 7 на интерференционной, масштабной или растровой полосах достигается фокусировкой полосы на выбранное количество щелей 7 и проверкой положений укладки отыостированными схемами.Принцип образования счетных импульсов иллюстрируется налоэкенными картинами (в произвольных масштабах) и блочной схемой.На фиг. 3, а распределение интенсивности света К (х) сфокусировано в плоскость щелей 7, так что на ширине светлой и темной частей укладывается и щелей.Щели 7, укладывающиеся на ширине одной полосы, обозначены па фиг. З,г 7, - 7. В другом масштабе на фиг. 3, б приведены масштабные или растровые полосы, имеющие одинаковую ширину г./2 светлой и темной частей. Описываемое устройство пригодно только для таких полос. Эти полосы также сфокусированы на выбранное количество щелей 7. Распределение интенсивности масштабных цли растровых полос показано на фиг, 3, в. Светлые потоки, вырезаемые щелями 7 из полосы, попадают на фотоумножители Фг - Фи (см. фиг. 3, а). Выходные токи фотоумножителей (фотоприемников) усиливаются усилителямц постоянных токов У, - У. Выходы усилителей попарно подаются на разцостные схемы Р Для этого берутся усилители, щели которых отстоят друг от друга ца то количество щелей, которое укладывается на цо 4ловцце полосы, т, е. для этого могут быть взяты усилители с цомерамц- и иУ - г и-- 1 1 12 2игде меняется г от 1 до -- . Кроме того, могутгбыть образованы пары с номерами усцлгггеле 11УгУо--2Устройство работает следующим образ эм.Если максимумы или минимумы освещенности интерференционной растровой цлц мас штабной полосы передвинутся через ссредц 1 ымежду выбранными парами щелей 7, то соответствующие пары отыостировацных усилителей У - Увыдадут одгшаковые вьходные напряжения, которые создадут на выходе од цой из разностных схем Р, - Р+1 нулевые напряженияя.Для более точной фиксации нулевых областей в схеме, показанной ца фиг. 1, предусмотрены усилители разности УР, - УР, + 1, ко торые выдают усиленные разностцые напряжецця. В случае, когда усиленные разцостные нацрягкеция на выходах УР, - УР 1 меньше пороговых папря 2 ксшгй, соответствугощце пороговые схемы П, опрокидываются ц:1 а цх 50 выходах получаются сигналы о равенствахсветовых потоков, проходящих через соответствующие щели. При движении подвижной дифрикционной, масштабной илц растровой решеток сигналы от пороговых схем формцру ются в виде узки импульсов, Импхльсы всехпороговых схем поступают на собирательную схему ИЛИ, которая передает их на накап.ливающее счетное устройство Сч.Счетное устройство Сч накапливает общее 40 количество импульсов от все пороговых схемП. Ввиду того, что границы ме 2 кду парями щелей делят интервал полосы на равные части, получаемые в этих местах импульсы положения максимумов и минимумов делят так же интервал половины полосы на равные части. Стабильность и надежность работы устройства проверяется блоком контроля К.Предмет изобретения50Устройство для автоматического измерениялинейных и угловых перемещений, содержащее оптический датчик на дцфракццоцных илц растровых решетках с равномерно располо женцыми щелями, фотоприемники, усилители,счетчик и пороговые схемы, отличагогаеес.г тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем содержатся разпостные схемы, соединенныесвоцмц входами с выходами та кцх цар усилителей, которые отстоят по колииичеству щелей на - и - +11, а выходами по 2 2следовательно через усилители - с пороговы 65 мц схем а мц.Тсхрсл Л. Я. Левина Рс да кто р Л. А. Утехина Заказ 3848 8 Тираж 480 ПодписноеЦН 1111 П 11 1 хот 1 итста 1,о дс.1 ам изоорстсиий и открытий ири Совете .т 1 ииистров ССС 1