Измерительный преобразователь угловых перемещений

О П И С А Н И Е и 945651ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистичесиикРеспублик(22)Заявлено 14.08.80 (21) 2972676/25-28 (5 )М. Кл.3 с присоединением заявки М 6 01 В 11/26 РКЗаарстаанай комитат СССР во делам язобретевнЯ к втафыткй:531,14 (088.8) Дата опубликования описания 25.07.82(72) Авторы изобретени П.С. Дерус, В.Н Кудр 71) Заявитель ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВ ПЕРЕМЕЩЕНИЙшкалы, одподвижно,эакрепленикруговойфотоприем стровы лена н на для объект емент стае не обеспечен информации, чтоточной точности и но с большой масс поворотной части шкал. Круговой емент, выполненный кал, конструктивно в- ой зобретения - повышение точмерений, уменьшение габарито ие конструкции преобразоваЦель ти и щем поисточник Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для регистрации угловых перемещений различных объектов.Известно устройство для измерения относительного перемещения объектов, содержащее фоточувствительный преобразователь,. в котором записана голограмма градуированной линейки, причем преобразователь жестко прикреплен к1 О одному из объектов, а пучок света для освещения голограммы направлен под постоянным углом1.Однако точность измерения такого устройства невысока, так как голограмма дает искажение изображения предмета, и точность изображения шка" лы меньше, чем точность самой шкалы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому 2 о результату является измерительный преобразователь угловых перемещений, содерж кций последовательно расположенные источник излучения, две идентичные круговые ра из .которых установ другая предназначе на контролируемом светособирающий эл ник 2,Однако в устрой интегральный съем приводит к недоста мерений, Это связа и моментом трения круговых растровых светособирающий эл в виде системы зер сложен,и упрощентеляПоставленная цель достигается тчто в измерительном преобразователугловых перемещений, содержаследовательно расположенныеизлучения, две идентичные круговыерастровые шкалы, одна из которых ус- . тановлена неподвижно, а другая предназначена для закрепления на контролируемом объекте, круговой светособирающий элемент и фотоприемник, круго" вая растровая шкала, предназначенная для закрепления на контролируемом объекте, выполнена в виде голограммы, а установленная неподвижно круговая растровая шкала нанесена непосредст венно на круговой светособирающий эле. мент, выполненный в виде голограммы, записанной при заданных условиях,На фиг, 1 изображен преобразова" тель, в котором подвижная голограмма 15 выполнена в встречных пучках по схеме Денисюка; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - схема записи голограммы кругового светособирающего элемента.20Измерительный преобразовательугловых перемещений содержит источник 1 света, зеркало 2, фотоприемник 3, круговой светособирающий элемент, выполненный в виде голограммы 4.- 25на которую методом копирования нанесена неподвижная круговая растроваяшкала 5, голограмму б, закрепленную,например, с помощью клея, на регулируемой оправе 7, светопоглощающуюпластину 8, регулировочные винты 9,фланец 10, крепежные винты 11, Нафиг. 1 также изображены измеряемыйобъект 12 и пучки 13- 15 света,Запись голограммы кругового светособирающего устройства производитсяследующим образом,Линза 16 ( фиг, 3 ) шоомирует сходящийся опорный пучок 17, ось которо.го перпендикулярна плоскости голограммы 4, Центром схождения опорногопучка является точка 0 ( место расположения подвижной голограммы), Диффузно рассеивающий свет предмет 18,размеры которого не превышают размерчувствительной площадки фотоприемника 3, освещается пучком 19 света,Диафрагма 20 служит для предохранения круговой зоны записи голограммыот посторонней засветки, До обработки голограммы на нее контактным способом. нанесена круговая растроваяшкала 5, В результате получается круговая растровая шкала, у которойпрозрачные промежутки являются участками голограммы. 55Регулируемую оправу 7 с закрепленной на ней голограммой б и светопоглощающей,пластиной 8 устанавливают на контролируемом объекте 12 так, чтобы центр изображения совпадал с осью вращения объекта 12, при этом совмещают изображение, восстановленное от голограммы 6, с неподвижной круговой растровой шкалой 5. Биения изображения растровой шкалы устраняются путем перемещения оправы 7 с помощью регулировочных винтов 9 до тех пор, пока центры круговых растровых шкал не совпадут с осью вращения измеряемого объекта 12, после чего оправу 7 крепежными винтами 11 закрепляют на фланце 10.Измерительный преобразователь работает следующим образом.Пучок 13 света от источника 1, отражаясь от зеркала 2, направляется перпендикулярно к плоскости голограммы 6, Попадая на голограмму 6 часть пучка 13 отражается, испытывая дифракцию ( пучок 14 ) и образует действительное изображение круговой растровой шкалы. Другая часть пучка 13 проходит через прозрачную основу голограммы 6 и попадает на светособирающую пластину .8, Если в преобразователе используется источник белого све-, та, голограмма 6, обладая селективными свойствами, отражает излучение только в узком спектральном интервале. Таким образом, независимо от типа используемого источника света, на голограмму 4 попадает излучение с узким спектром. Расходящийсяпучок 14 света является сопряженным относитель" но сходящегося опорного пучка при записи голограммы 4, поэтому, в результате дифракции, голограмма будет да" вать действительное. изображение диффузного предмета с размерами чувствительной площадки фотоприемника. В зависимости от положения штрихов поворотной и неподвижной круговых растровых шкал интенсивность дифрагированного света, попадающего в фото- приемник 3, меняется в пределах поворота голограммы 6 на шаг деления шкалы. Таким образом, при вращении измеряемого объекта 12 вместе с голограммой 6, происходит модуляция дифрагированных лучей. В дальнейшем обработка измерительного сигнала, снимаемого с Фотоприемника 3, производится известными способами.Предлагаемое изобретение позволяет значительно уменьшить габариты и вес поворотных частей преобразователя, повышает его быстродействие. Благодара тому, что круговое светособи"рающее устройство выполнено в виде голограммы, на которую нанесена неподвижная круговая растровая шкала, значительно упрощается конструкция 5 .самого преобразователя.Предлагаемый измерительный преобразователь угловых перемещений с круговым 1 интегральным) отсчетом позволяет повысить точность измерений, так как от голограммы восстанавливается изображение только одной шкалы, а другая шкала нанесена контактным путем с большой точностью.При интегральном съеме информации погрешность отсчета меньше межшаговой погрешности неподвижной шкалы. Точность измерения повысится и из-за уменьшения динамической погрешности.Все это позволяет расширить область го применения предлагаемого преобразователя. Изобретение особенно полезно при измерении неравномерности вращения валов в малогабаритных и маломощных механизмах, например в аппаратуре маг нитной записи .Формула изобретенияИзмерительный преобразователь угловых перемещений, содержащий последо" вательно расположенные источник излучения, две идентичные круговые растровые шкалы, одна из которых установлена неподвижно, а другая предназначена для закрепления на контролируемом объекте, круговой светособирающий эле; мент и фотоприемнйк, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения точности измерений, уменьшения га" баритов и упрощения конструкции преоб,разователя, круговая растровая шкала, предназначенная для закрепления на контролируемом объекте, выполнена в виде голограммы, а установленная непо" движно круговая растровая шкала нанесена непосредственно на круговой свето- собирающий элемент, выполненный в ви - де голограммы, записанной при задан" ных условиях.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент франции Р 2147514,кл, 6 01 В 11/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРЮ 462066, кл. 0 01 В 11/26, 1975Составитель С. Грачеейактор О. Юрковецкая Техре 8 И.РейвесжР 1 Бокша Корректор Подписное иа 4/5 Филиал г. Ужгород, улП ктная,каэ 5312/57 ВНИИ 11 ЗОТира И Государствделам изобрМосквдф ЖППП иПатентн нного комитета СССР тений и открытий5 д Раушская наб.д 8