Фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<о767509 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120778 (21) 2648267/25-28 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

Ст 01 В 11/00

Государственным комитет

СССР по делам изобретений открытий (23) Приоритет— (5З УДК 531 14 (088.8) ОпубликоваИо 300980. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования Описания 300980 (72) Авторы изобретения

Л. И.Герберене, Б.A.Êðàâ÷eíêo, М. -А.П.Кузмицкас, С.A. Перерва и A. Т. Ушинскас с вью.ц; е

Вильнюсский филиал Экспериментального научноисследовательского института металлорежущих, .У, станков (71) Заявитель (4) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к области. измерительной техники, в частности к фотоэлектрическим устройствам с растровыми лимбами, и может быть .использовано как прецизионное из- 5 мерительное устройство угловых перемещений.

Известен фотоэлектрический преобразователь круговых перемещений с интегральным по всей окружности съе- 10 мом информации, содержащий точечный источник, света, подвижный и неподвижный лимбы с растровыми штриховыми дорожками, оптическую систему позволяющую осветить от источника. 15 света все деления растровызе лимбой и собрать весь прошедший через лимбы световой поток фотоприемника (1).

\ Недостатком устройства является 20 невозможность выполнения центрального сквозного отверстия, необходимого для установки преобразователя непосредственно на вал, то есть для повышения точности измерения в целом.25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является фотоэлектри" ческий преобразователь угловых перемещений, содержащий последователь- 30

2 но установленные осветительную сис.тему, растровое сопряжение с центральным сквозным отверстием, один растр которого имеет одну растровую круговую дорожку, а другой — две, сдвинутые относительно друг друга на четверть шага, и светоприемную систему (2) .

Недос таток устройств а з аключается в том, что выполнение осветительной системы в виде люминисцентной лампы, а светоприемной - в виде кругового фотоприемника приводит к попаданию на фотоприемник большого количества рассеяного света, что уменьшает точность преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Это достигается тем, что осве» тительная система выполнена иэ трех источников света, располоя3енных в вершинах равностороннего треугольника, лежащего в плоскости, параллельной плоскости растрового сопряжения, и имеющего точку пересечения биссектрис углов, расположенную на оси,.проходящей через центр сквозного отверстия, и оптической системы, состоящей из кольцевого вогнутого сферического эер767509

Мала, оптическая ось которого совпадает с осью сквозного отверстия растрового сопряжения, и трех плоских зеркал, каждое из которых установлено в точке пересечения перпендикуляра, проведенного от соответствующих источника света к оси скноэного отверстия, с фокусом сферического зеркала, а светоприемная система выполнена из трех пар фотоприемников, установленных попарно симметрично источникам света, и оптической системы, идентичной оптической системе бсветительной с ис темы.

На фиг.1 изображена схема фотоэлектрического преобразователя; $$ на фиг.2 — то же, вид сверху.

Преобразователь содержит два кольцевых вогнутых сферических зеркала 1 и ?, шесть плоских зер- кал 3, 4, 5, 6, 7, 8, три источ- 26 ника 9, 10,11 света, растровое сопряжение, содержащее подвижный и неподвижный, с одной и с двумя сдвинутыми один Ьтносительно другого на четверть шага растровыми -. круговыми дорожками растра 12 и 13 и фотоприемник 14, воспринимающий световые пучки, прошедшие через одну растровую круговую дорожку (два других фотоприемника, воспринимающих такие же пучки, на чертеже не показаны), фотоприемник 15, воспринимающий световые пучки, прошедшие через другую, сдвинутую на четверть шага растровую круговую дорожку (два других фотоприе- З5 мника, воспринимающих такие же пучки, на чертеже не показаны) и сквозное отверстие 16.

С целью увеличения диаметра центрального сквозного отверстия 40 при тех же габаритах схемы и. сохранении интегральности отсчета возможно увеличение количества плоских зеркал (например, применение восьми плоских зеркал, образующих два квадрата) и соответствующее увеличение количества источников света и фотоприемников.

Преобразователь работает следующим образом.

От источников 9, 10, 11. света расходящиеся световые Пучки попадают на плоские зеркала 3,4,5, Плоские зеркала расположены таким образом, что мнимые изображения источников света получаются на оси цен— трального сквозного отверстия в фокусе кольцевого вогнутого сферического зеркала 1.Отразившись от плоских зеркал 3-8,расходящиеся пучки по- падают на кольцевое вогнутое сферй- Щ ческое зеркало 1,которое преобразует их в пучки с малой угловой расходиЙостью и направляет на растровое сопряжение. Световые пучки, прошедшие две растровые круговые дорожки, попа дают на кольцевое вогнутое сферическое зеркало 2, образуя кольца разных диаметров. Отраженные от зеркала

2 световые пучки попадают на плоские зеркала б, 7, 8. Отразившись от плоских зеркал б, 7, 8, световые пучки, прошедшие через одну растровую круговую дорожку, собираются на фотоприемник 14 и два других фотоприемника, воспринимающих такие же пучки (на чертеже не показаны), а световые пучки, прошедшие через другую, сдвинутую на четверть шага растровую круговую дорожку, собираются на фотоприемник 17 и два других фотоприемника, воспринимающих такие же пучки (не показаны) .

Таким образом, в фотоэлектрическом преобразователе осуществлена возможность круговых растровых дорожек .направленным параллельным световым потоком, что обеспечивает устранение всех погрешностей, связанных с наличием рассеяного снета, осуществлен интегральный съем информации, что повышает точность измерений в результате практически полной компенсации ошибок делений лимбов, преобразователь, сохраняя интегральный съем информации, выполнен с центральным сквозным отверстием, что позволяет значительно повысить точность преобразования, .

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений, содержащий последовательно установленные осветительную систему, растровое сопряжение с центральным сквозным отверстием, один растр которого имеет одну растровую круговую дорожку, а другой — дне, сдвинутые относительно друг друга на четверть шага, и светоприемную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, оснетительная система выполнена из трех источников света, расположенных в вершинах равностороннего треугольника, лежащего в плоскости параллельной плоскости растрового сопряжения, и имеющего точку пересечения биссектрис. углов, расположенную на оси, проходящей через центр сквозного отверстия, и оптической системы, состоящей из кольцевого вогнутого сферического зеркала, оптическая ось которого совпадает с осью скнозного отверстия растрового сопряжения, и трех плоских зеркал, каждое из которых установлено s точке пересечения перпендикуляра, проведенного от соответствующего источника света

767509

+V2. /

Уиг. 2

Составитель В.Климова

Тех ред X Кастелев ич Коррек тор Ю,Макаренко

Редактор Г.улыбина

Заказ 7178/34 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 к оси сквозного отверстия, с фоку-сом сферического зеркала, а светоприемная система выполнена из трех пар фотоприемников, установленных попарно симметрично источникам света, и оптической системы, идентичной оптической системе осветительной системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 355493, кл. G: 01 С 1/06, 1975.

2. Патент ГДР Р 91355,,кл, G 01 В 19/34, 1972 (прототип).