Оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи источников аналоговой информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности и расширения диапазона преобразования в оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий связанный с валом отражатель в виде многогранной призмы, объектив, отражающую призму, оптический компенсатор с упорами, первый и второй источники света с конденсаторами, фото-приемник, 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, два компаратора, два элемента И, триггер и сдвоенный переключатель. Смещение лучей источников света относительно диафрагмы фотоприемника при вращении многогранной призмы компенсируется перемещением оптического компенсатора с помощью управляемого блоком формирования сигнала рассогласования привода. Аналого-цифровой преобразователь преобразует выходной сигнал отсчетного блока, пропорциональный перемещению оптического компенсатора, в прямой или дополнительный код в зависимости от номера запитываемых источников света. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) Н 03 И 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4276834/24-24 (22) 06. 07. 87 (46) 23. 08. 90. Бюл. В 31 (72) И.Е. Гринюк, И.М. Пасько и В.Г. Радченко (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 517782, кл. Н 03 M 1/48, 1973.

Патент США Ф 3942894, кл. 356-153;

1976.

Патент США У 3554653, кл, 356-153, 1971. (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и,может быть использовано для связи источников аналоговой информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности и расширения диапазона преобразования в оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий связанный с валом отражатель в виде многогранной призмы, объектив, отражающую призму, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи источников аналоговой информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона преобразования.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя..

„„SU„„1587631 А1

2 оптический 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, два ксмпаратора, два элемента И, триггер и сдвоенный переключатель. Смещение лучей источников света относительно диафрагмы фотоприемника при вращении многогранной призмы компенсируется перемещением оптического компенсатора с помощью управляемого блоком формирования сигнала рассогласования привода. Аналого-цифровой преобразователь преобразует выходной сигнал от- С счетного блока, пропорциональный перемещению оптического компенсатора, 2 в прямой или дополнительный код в зависимости от номера запитываемых источников света. I ил.

Преобразователь содержит отражатель в виде многогранной призмы 1, вал 2, объектив 3, отражающую призму 4, фотоприемник 5, оптический компенсатор 6, дополнительный отражатель 7, пентапризму 8, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 источники света с конденсорами 13- 16, светоделитель 17, блок 18 формирования сигнала рассогласования, привод

1587631

19 отсчетный блок 20, концевые выкл1очатели 21 и 22, упоры 23 и 24„ 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 фазочувствительный выпрямитель 34.

Преобразователь работает следуюМ м образом.

При единичном выходном сигнале т иггера 30 блок 32 питания через сдвоенный переключатель 31 запитьпвае противофаэными напряжениями первый

9!и второй 10 источники света. Свет от источников 9 и 10 проходит через кгггнденсоры 13 и 14, отражающую призму 4, светоделитель 17, оптический

1 кфмпенсатор б, объектив 3, дополнительный отражатель 7 и отражается от многогранной призмы 1. Отраженный от многогранной призмы 1 свет источников 9 и 10 проходит на фотоприемнИк 5 через дополнительный отражатель 7, объектив 3, оптический компенсатор б и светоделитель 17. В зависимости от углового положения вала

2 световое пятно смещается на поверхности фотоприемника 5. Блок 18 и=-., выходных сигналов фотоприемника 5 формирует сигнал рассогласования, пропорциональный смещению светового пятна относительно диафрагмы фотоприемника 5. Привод 19 перемеп ает оптический компенсатор б, выполненный в

Виде клина, до получения нулевого сигнала рассогласования, Перемещение оптического компенсатора б преобразуется в электрический сигнал блоком

20, в качестве которого может быть использован потенциометр. Б случае ,цостижения оптическим компенсатором 6 концевого выключателя, например 21„ и упора 23 и дальнейшего вращения вала 2 в том же направлении произойдет увеличение сигнала рассогласования и сработает компаратор 26, а с учетом налИчия сигнала на выходе концевого выключателя 21 появится сигнал на выходе элемента И 28. Триггер 30, работающий в счетном режиме цо каждому входу, перебросится и блок 32 питания через сдвоенный переключатель 31 запитает источники li и 12 света вместо источников 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 и переключения источников света не произойдет. После переключения свет от источников 11 и !2 прохо,цит через конденсоры 15 и 16, отражающую призму 4, светоделитель 17, оптический компенсатор 6, объектив

3, пентапризму 8, отражается от другой грани многогранной призмы 1 и через пентагризму 8, объек".ив 3, оптический компенсатор б и светоделитель

17 поступает на фотоприемник, За счет двойного отражения света в пентаприэме 8 при одном направлении вращения вала 2 световое пятно смещается на .фотоприемнике 5 в разные стороны при запитывании источников 9,10 и 11,12 света ° При этом происходит перемещение оптического компенсатора 6 от одного упора до другого и обратно.

Аналого -цифровой преобразователь 25 преобразует выходную информацию блока 20 в прямой или дополнительный код в зависимости от выходного сигнала триггера 30.

Таким образом, использование многогранной призмы расширяет диапазон измеряемых положений вала 2 и повышает точность преобразования за счет уменьшения расхождения отраженных от многогранной призмы лучей. формула изобретения

Оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий жестко связанный с вращавшимся 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 и оптическим компенсатором с упорами, объектив, оптически связанный с оптическим компенсатором, фотоприемник. выход ко-орого соединен с одним входом блока формирования сигнала рассогласования„ другой вход которого подключен к одному выходу блока питания, а выход соединен с входом привода„ отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повьппения точности

5 15876 преобразователя, в него введены третий и четвертый источники света с конденсорами, светоделитель, дополнительный отражатель, пентапризма, два концевых выключателя, два ком5 паратора, два элемента И, триггер, сдвоенный переключатель и аналогоцифровой преобразователь, связанный с вращающимся валом отражатель выполнен в виде многогранной призмы, третий и ч твертый источники света с конденсорами оптически связаны соответственно с первой и второй гранями отражающей призмы, первая и вто- }5 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 формирования сигнала рассогласования соединен с входами первого и второго компараторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, вторые вхоцы которых годключены соответственно к выходам одного и другого жестко связанными с соответствующими упорами концевых 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 выходу отсчетного блока, выходы блока питания соединены с информационными входами сдвоенного переключателя, выходы которого соединены соответственно с входами источников света.

1587631

Составитель В. Белов

Редактор С,. Пекарь Техред П.Серд|окова

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2427 Тираж 66 8 Подписное

ВНИИлы Государственного коми-ета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101