Фотоэлектрический датчик угла
О П И С А Н И Е 353229
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства Хе—
М.Кл. G 02b 27/30
Заявлено 05.I.1971 (Xo 1607376/18-10) с присоединением заявки No—
Приоритет—
Опубликовано 29.IX.1972. Бюллетень U 29
Дата опубликования описания 6.Xll.1972
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 531.743(088.8) < . ОБОЗНАЯ т
И. А. Шваб и H. А. Шваб
Институт электродинамики АН Украинской ССР и Институт общеи и неорганической химии АН Украинской ССР
Авторы изобретения
Заявители
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛА
Изобретение относится к области приборост!рое!ния, в частности, к датчикам утла и может найти применение в системах автоматического контроля, приборах ориентации космических летательных аппаратов, в геодезических прибор ах.
В известных автоколлимационных датчи:.ах угла с !разделительной усеченной пи!рамиloH и несколькими фотопривмниках!и, выдающими сигнал о смещении изображения объекта !о относительно вершины пирамиды, для повышения пороговой чу вствительности датчика увеличивают фокусное расстояние автоколлимационного объектива или же применяют мощные источники светового потока при соответст«ующем увеличении угловых .размеров фаски пирамиды, Однако при увеличении фокусного расстояния автоколлим ационного объектива увеличиваются габариты датчика и уменьшается динамический диапазон измерения углов, а;о применение мощных источников светового потока приводит к большим температурным поГрешностям вследствие нагрева конструкции датчика и фотоприемников.
Для повышения чувствительности, надежности и расширения рабочего диапазона предлагаемый датчик снабжен опорным каналом
«змерения с источником света, двумя фотоприемниками и усеченной призмой, у которой площадь прямоугольной фаски в вершине,в два
2 раза оольше площади фаски усеченной, призмы основного измерительного канала.
Кроме этого, использование логометрическогопреобразователя,, измеряющего отношение выходных сиенаloB измерительного и опорного каналов, позволяет компенсировать температурные погрешности и лпнеаризовать выхо.1«ую характеристику датчика.
На фпг. 1 схе»aTI«lee! II изображена принц!шпальная схема датчш а; на фиг.2 — схема
13клlОченпя фотопрl!емн11ков 1! логомет1311ческоГО преобразователя.
Двухканальнып датчик угла содержит а«токоллимационную оптическую систему формирования изображения фасок призм 1, 2, исто 1ппкп света 3, 4, автоколлимационное зеркало 5, cI3cTîäåëèTåëüíûé элеменT 6, фотоприемники I, 6, 9, 10, включенные соответствующим образом в мостовые измерительные схемы, и логометр11чсск!Гй преобразователь 11, на входы которого .подаются выходные сигналы;!змерительного и опорного каналов.
Нить накала источников света 8 и 4 прое цпрустся конденсорамп 12:! 18 в вершины прямоугольных призм 1 и 2 с небольшим перекрытием, Две боковыс грани призм посеребрены, а основания и прях!Оугольные фаски в их вершина.; являются прозрачными. Площадь прямоугольной фаски опорного канала для увели-! сопя дп«ампческого диапазона и пспользова г 22<3! 1: 1 51, 1 О Г 0 М С Т ): Ч С С К 0 Г 0 и;) С 0 б р «7 3 0: 5 cl с, 1 5! 3 Д 13 3 ,) 33 Я 00;(Ы:IС IIЛ01Цilд:f;j) Я С К.! 11 .)!13;1! I>f Пз М СРИ—
Тс. 1 I>!ГО(0 Ксl пас(cl. ВСРП 1 1 1 IIЫ П()113.. 11 Il c! КОДЯ 1 СЯ Б (j)OJ(c7TIbIIOII ПЛОСI .ОСТП 00 ЬСКТИ!>сl 13«, ПО)1031( вышедшие;:; об»скт; !я .!у;и 1)опал(1!01 I :H зерК«1;10 O Ilcip«(Л с(Г(Ь I »!. ). И", !>:,! i )7 ) j! 3.5; . Ii) И(1)
ОГ 11 CI О, llcl IIP 3 I) 15IIOTC51 ООР 1Т.!0:3 CJICT(. i(М. LC
Л I УГОЛ ПОВО")Oта:-;ЕРКЯЛЯ )cli3C:I ÓËÞ, т. C.
ПЛОСКОСТЬ 3СЭК3Л3 TICPI (. i i, КМГ!51 ) lie! OIITIi IC CK0II OC:f G J i:СКТНВ«1, ГО 13 J.ICil.!i)! IO)i (при Отсутст!3и(! д;l(j)p 2 Jell !Toil li I>fx 51 I). Jell è(3бср
P3II1III И ПРИИДсс1, 11>IIO и, IОСКO): зс ) KH,IC . j «113TOКОЛЛИ,:il. I IIOlli:0(И Обj)«lib(i!i!" ij, 3 "01; I cl:«1,",С. (1
ПЗ Обои. кс1:iH,1013 ДО l>li!!U (0 3ис! J H I » С H)ilf)ill (j) c1 Ci(c1 )l1 . 03 iI3 К0 И сlЛ ИЧИС С.3 СТО.(С IIIT!,Ii>il01 O
I C3I Ct:! 1 :".6TI D If»0 f J IT K 1 031(,11 1 01131300PH>KP
ИИС фс".СКИ ИзмСР(!ТСЛЬИО(0 Кап373 И«IК,I3.71>l;33ÑÒС51 ПЗО б}) «IЖС)! НС (j) с(СI(!; 0110j) I!01 О К il lf cl. f cl !! II c! ооорот. Поскол; ку пло(цадь фяск:i опорного канала оолыие площади фяск:I призмы !(змсрнтелы!ого На и()ля,: о:(зобряж(. Нис ф аоки
C)T1OPII0T 0 Ксlп 2Л с(0 ) ДС Г:(СРСКРЫ 133 ТЬ фасl".) ИЗ)(срнтсльиОГО !l. Пя фотопр! Ом:lii((7! if,l () 01 дс7
ИОП 3ДЯТ» ОД:13 с!КОВОС I(CЛ I I 0 0 1 ВО C!!CTO:30! О ПС ГО . («1, 13 ТO 13 )СМ5! 1.;)к и; фО ГСI)p !См ии1;.! 9 и 1
i; злучсинс !! c п оп ада е ".
Параметр(,! Пз)(!ер(!тс.lb!Ji>IK мо;товык .(см
Подбп)Р«710 Cß 7 3!71)i ООPcl!50 (I) IТОО»I С;.1! II 3,11>1 И сl
>(. (Вы. о-,як были рявиы нулю ири угле 1!О 30)0-! Я 3(Р Ка. 1 ii д, P cl 3110)I II ) . l!0, 1(О (;1;К С: (P К H, I О . О L) O !Р «1 1:-I i) cl C T)Си, T O И 3 ОО;) 3 >К C I I I I (. . () cl СО К i! I! I I K;) 0 111! 0 С:(! С 1 1(cl С T С Я . Ь а Гl а I I С
C I3 C T O!3 01 И 0 Т 0 К 3 ) JI H 7 H IO I I I C I 13 (1) О 1 0 П)) И С .,1 И ИК:1 /:I 8, 11«1 )Р)) П(с1СТ 0 51) >1: I il 13l>(K O;IC )! 0()TH:13 М С-!
)! !TO, 1ÜI10Ã0 Кci!JH i c, ПО Я)3Л ЯСТСЯ (":(Г!!1 ñl.l, 1Г ОПОР1«1 )1, !1,ИI, )) CIU CI): 0 I! >с ) !) «IЖС.I. 151 (!1!! (() К .! ) )1 Ср1! i 7! и О! с 070p!:ОГD к 111«1 IOI!. Ь ВТО Ж()jl " )I Я И cl О:i, 171 .I 3) (! OTOJJ;) i ()(il:.I КKÎ:3 / И )() ll «1 1! :—
:! сl СТ Гlо!) 3;;«!Т!> (. . i : ) OI1 I C) ОК, 13(.1:!(11: If cl КСТО
pO10 .IpGI1G1):l!IO .I«1, ll: i с)li;IIPil:.I:0 I 30бр;(жсипя ф icK;f толь о опорного канала. Сиг:!3711 разбя IcliicH мостовы:(сксм обои:(каиалов подаотся иа моды электро !Но-о логомстрического преобразователя, I3»T>cozJJHH Велич>ша которого
5 iIPÎilOPJI ИОН«1Л;>па О I ИОШ():I f1 iO Д13 («В (0 И Ы.". (>11 И ("„, iCOTOPI>(С Я13. IЯIОТСЯ фУНКЦ"IЯМИ DODOрота 3pp KH;i H.
Г С Л I I >К С",1 0 Л И 0 15 0 )Р 0 T cl cl P К cl, 3 ) «>: l! P С В ЫclIT диапазо:::(змернтсльиого капала (д>!аг!а1 () ) О И P H 0 0 T b! Д сl 1 Ч Н К а 0 П ) ЕДЕ. 1 Я Е Т С Я У Г, 0 13 Ы М И размерами фаск Т;! фо <ус:!ым расстояи::!см
OO I>СКТ1 Б«7), TO НЗ)ICP..ITC) 7b!I»1)i i(HJ!HЛОМ СТcl!I CГ
ОНО() н!>(и) я Опор пыл(и 1 дст из мер итсл ьиыl., В
;,)С. (.I THT(. IICf(0,7b3013!III>l, HTOPOI 0 Kcl iIH, I H JатЧИК 1((ЕСТ 00. (ЬШ(10 1 !3СТВ:IТСЛЫ!ОСТЬ,;I,:.!апс:ЗО(I> cl (сlк>KС !3 1(с)I ОC) lи С TВГ! PI! 3 I СМПС() с(Т((pI 1 Я 5I 1)! С . )1 П С 11 (. 2! () I 5! .
j! Р с д )I с г, I:5 0 6 j) (! c I 11 51
А) !. ФOTO>»70 TPil ICСКИI(;(сl 1:Iili() I .13, Со.(СР Жс(Щ:Ili 313ТОКО, I 7!!)I HI («10 ii li )«10 ОП71НЧ ССК)!О (. 11
01 (. М ) (О (15СТО;(ЕЛ!(ТС,I()I!»1)I 331(. МС!1ТО)1:3 i3 !ДP.
"СЕ«IЕ!J ИО(f )Г!1)ИЗ )(Ы С 3 сj) ICH,IÜ!IÛÌ if ООКОВЫ. ) i
Гра(:5!м, . i фотоприс)(!Никиi, (стаиовлс 1»»!е против отря>кающик гряисй Г!р !зм(,! и зк,почс!!в
IIhie В Мо;и(ОJ!У10 С.;ЕМУ, От.гис(а(ОЩИй()Сс; TCÌ, ТО, И С,7 ЫО П 0 13 Ы Ш С И И Я Ч М 15 С Т В: 11 С Л Ь И 0 С ТИ, I l 3 Ä C Æиост и;)асшнреиия рабочего д,:.(апазона> он
53 -". 13 б >К () и 0 П 0 р и(13 IC 3 I H Ë 0 Ì I f 3 31 P p P)11151 " l f C TO 11(1KО(1 С13СТЯ, (j)0 1 ОПРЧIСМ И1IК3 МИ 11 (СС 1 СI!)15011
:i;):I3ì0é, ) Kоторой площадь прямоуголыIОй 1)(1(;li:5 )ерШ:ПС b Tf i3cl,раЗа бОЛЬШЕ ИЛОщяд:I
1 ) 3 СК! IIPJ(3 (i l>f О СИ О !3 НО(О ИЗМС!) ИТСГ! Ь: (ОГО К Яi: H. 1 Я.
)т, 2.. 3;)!ик !Го н. 1, отл; чо(ожип л тем, г-о. с c,i .и 0.)IIIPIJOHI(.(II тсмисратуриы.; погрсишо. i(Ï, !) 1 С,I:5»i О 1»1 .:1.>м" 1)И!СГ!Ы .Ы:(310iTOI!I>JK
;. .cм под; лз чш;ы .(ого)(стр:.!Псоко)!у:I;)co!—
11 iOU1TC(7!(.
@юг 1
Составитель Н. Колюбакина
Текред А. Ка))вишнякова Коррск горы: T. Медведева н 3. Тарасова
Редактор С. Хейфиц
Заказ 4599 Изд. № 1359 Т ) ) р а гк -I 93) Подциснос
П),НИИПИ Ко)аитста по дела)в изобретений и открытий i:ðè Совсгс Мшшстров СССР
Москва, )K-35, Раушская iiàб., д. -Ij5
Загорская типография
