RU2073829C1 - Устройство для измерения углов - Google Patents
Устройство для измерения углов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2073829C1 RU2073829C1 SU5037356A RU2073829C1 RU 2073829 C1 RU2073829 C1 RU 2073829C1 SU 5037356 A SU5037356 A SU 5037356A RU 2073829 C1 RU2073829 C1 RU 2073829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- photodetector
- tracks
- limb
- pairs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Использование: геодезическое приборостроение. Сущность изобретения: устройство содержит кодовый лимб с дорожками металлизированных делений, источник излучения, коллиматор, фотоприемник, электронный блок, пары световодов и градиентные линзы. В каждой паре выходные торцы световодов объединены и сопряжены с градиентной линзой, входной торец одного световода сопряжен с источником излучения, входной торец второго световода соединен с фотоприемником. Количество пар световодов и количество фотоприемников соответствуют количеству дорожек кодового лимба. 1 ил.
Description
Изобретение относится к геодезическому приборостроению, но может быть использовано и в других областях приборостроения, где применяется фотоэлектрический способ считывания информации с круглых и линейных штриховых шкал, а также измерения или преобразования аналоговых величин в цифровой код.
Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить помехозащищенность считывающих оптоэлектронных систем.
Известное устройство для снятия отсчетов по кодовым лимбам содержит источник излучения, конденсор, лимб с кодовыми дорожками и штрихами радиального растра, блок сканирования, блок формирования изображений диаметральных участков растра в плоскости сканирования, в которой размещена штриховая решетка, блок грубого отсчета, генератор опорного напряжения и блок управления /1/.
Известное устройство для декодирования отсчетов по кодовому лимбу, решающее аналогичную задачу, содержит оптико-механический блок, блок датчиков, сканирующий блок, блок усреднения прямого и диаметрально-противоположного точных отсчетов, счетно-логический блок, дешифратор и цифровое табло /2/.
Таким образом, известные устройства для снятия отсчетов фотоэлектрическим способом имеют сложную оптико-механическую схему и электронный блок. Кроме этого, в эти устройствах оптоэлектронная система работает "на просвет", т. е. излучатель и фотоприемник расположены по разные стороны лимба, что ограничивает разрешающую способность системы, т.к. материал лимба рассеивает луч, а также снижается помехозащищенность из-за боковых засветок фотоприемника.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения углов /3/, имеющее цилиндр, на внутреннем периметре которого с интервалом 2 мкм нанесены десять дорожек в виде пятен диаметром 1 мкм, сдвинутых одно относительно другого на отдельных дорожках на 0,1 мкм. На одной дорожке расположены 200000 пятен и 200000 световых полей, отражающих лучи десяти оптоэлектронных систем, каждая из которых содержит полупроводниковый лазер, призму с полупрозрачным слоем, фокусирующую линзу и фотодетектор, принимающий луч лазера, отраженные от полей цилиндра.
Недостатком данного устройства является механически сложная конструкция, из-за большого количества оптоэлектронных систем.
Цель изобретения упростить конструкцию и повысить помехозащищенность считывающих оптоэлектронных систем.
Поставленная цель достигается тем, что в считывающее устройство, содержащее источник излучения, кодовый лимб, фотоприемник и электронный блок включен волоконно-оптический элемент.
Сущность изобретения заключается в том, что светодиоды волоконно-оптического элемента на одном конце попарно объединены посредством градиентных стержневых линз, а свободные концы светодиодов подключаются, соответственно, на фотоприемник и источник излучения.
При этом количество пар светодиодов и каналов фотоприемника соответствует количеству дорожек кодового лимба, а источник излучения является общим для всех дорожек.
Такое техническое решение позволяет упростить конструкцию оптоэлектронной системы, так, из оптоэлектронной системы устройства (3), решающего аналогичную задачу исключаются фокусирующие линзы, призмы с полупрозрачным слоем, а также девять осветителей (полупроводниковых лазеров). Т.е. один волоконно-оптический элемент из 20-ти светодиодов, в устройстве выбранным за прототипа может заменить десять фокусирующих линз, десять призм, и девять полупроводниковых лазеров. Добиться такого эффекта в прототипе без введения дополнительных оптических усложняющих устройств не удается, т.к. для работы устройства необходимо производить фокусировку луча на каждой дорожке.
Повышенная помехозащищенность считывания информации в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что весь путь лучей проходит по световодам, где потери в два-три раза меньше, чем в атмосфере. Кроме этого, прямой луч на кодовый лимб, и отраженный на фотоприемник, проходит по разным световодам, а выходные торцы световодов, объединенные с градиентной линзой, расположены на расстоянии долей мм от кодового диска, что исключает возможность боковых и других паразитных засветок т.е. увеличивает отношение "сигнал/шум".
Изобретение обладает существенно новым качеством, а именно позволяет пространственно разнести измерительный прибор с кодовой шкалой и электронный блок на расстояние в несколько метров, причем измерительный прибор и электронный блок соединяются между собой только волоконно-оптическим элементом, без электрических проводов и индивидуальных источников питания в приборе.
Кроме этого, такое устройство обладает высокой технологичностью производства, т.к. изготовление всех узлов легко наладить на специализированных и уже существующих участках.
Функциональная схема изобретения представлена на фиг. 1.
Устройство может быть как одноканальное, так и многоканальное. Для простоты на фиг. 1 показано только два канала, т.е. отсчеты снимаются с двух дорожек кодового лимба, что не меняет сущности устройства. Также необходимо учесть, что снятие отсчетов предлагаемым устройством может осуществляться и с линейной шкалы, изготовленной по технологии кодового лимба.
Устройство содержит кодовый лимб 1 с металлизированными делениями 2, световоды 3 и 4 с градиентными линзами 5, источник излучения 6 - полупроводниковый лазер, коллиматор 7, фотоприемник 8, электронный блок 9.
Устройство работает следующим образом: луч лазера 6 через коллиматор 7 поступает на граданы 10, далее по световодам 3 на градиентные линзы 5 и кодовый лимб 1, отразившись от металлизированных делений 2, луч попадает на градиентные линзы 5, которые направляют его в световоды 4 и далее на фотоприемники 8, где преобразуются в электрические сигналы и подаются в электронный блок 9.
Электронный блок 9 декодирует электрические сигналы и высвечивает результат считывания на цифровом табло.
Устройство кодового лимба не является оригинальным решением и подробно описано в научно-технической литературе. Незначительное отличие заключается только в расположении дорожек и конфигурации пят, что определяется типом конкретного измерительного пpибора, где будет использоваться заявляемое считывающее устройство.
Способ ввода и вывода излучения в волоконно-оптическом элементе также известны, при этом необходимо учесть, что градиентные линзы позволяют сфокусировать параллельный пучок на делениях кодового лимба.
Конструкция фотоприемника и электронного блока определяется типом конкретного измерительного прибора (теодолита, планиметра и т.д.) и строится известны способом, учитывая, что числу кодовых дорожек должно соответствовать количество каналов фотоприемника, а принципиальная электрическая схема электронного блока строится в зависимости от вида и количества разрядов снимаемой информации.
Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в более простой конструкции считывающих устройств измерительных приборов (теодолитов, планиметров и т.д.), т.е. сокращаются расходы на изготовление прибора.
Claims (1)
- Устройство для измерения углов, содержащее кодовый лимб с дорожками металлизированных делений, источник излучения, коллиматор, фотоприемник и электронный блок, при этом количество фотоприемников соответствует количеству дорожек кодового лимба, отличающееся тем, что в него введены пары световодов и градиентные линзы, причем в каждой паре выходные торцы световодов объединены и сопряжены с градиентной линзой, входной торец одного световода сопряжен с источником излучения, входной торец второго световода соединен с фотоприемником, а количество пар световодов соответствует количеству дорожек кодового лимба.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5037356 RU2073829C1 (ru) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Устройство для измерения углов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5037356 RU2073829C1 (ru) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Устройство для измерения углов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2073829C1 true RU2073829C1 (ru) | 1997-02-20 |
Family
ID=21601869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5037356 RU2073829C1 (ru) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Устройство для измерения углов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2073829C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654938C1 (ru) * | 2016-12-29 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Способ ввода некогерентного излучения в световод и устройство для его реализации |
RU2666972C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Способ ввода некогерентного излучения в световод и устройство для его реализации |
-
1992
- 1992-02-20 RU SU5037356 patent/RU2073829C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1370459, кл. G 01С 1/06, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 1483286, кл. G 01С 1/06, 1909. 3. Заявка ПНР N 255897, кл. G 01С 1/00, 1987. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654938C1 (ru) * | 2016-12-29 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Способ ввода некогерентного излучения в световод и устройство для его реализации |
RU2666972C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Способ ввода некогерентного излучения в световод и устройство для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7053362B2 (en) | Absolute position miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels | |
US6905258B2 (en) | Miniature imaging encoder readhead using fiber optic receiver channels | |
CN100417918C (zh) | 采用纤维光学接收通道的微型二维编码器读头 | |
US5808730A (en) | Fiber optic displacement sensor | |
KR920012883A (ko) | 선 또는 각의 크기를 측정하는 장치의 위치 픽업장치 | |
JPH0130089B2 (ru) | ||
JPS58147611A (ja) | 測定量測定方法及び装置 | |
US3483389A (en) | Electro-optical encoder having fiber optic coupling | |
RU2073829C1 (ru) | Устройство для измерения углов | |
ES2033600T1 (es) | Sensor optoelectronico de medicion de magnitudes lineales. | |
US3285123A (en) | Scale reading apparatus | |
JP2001201369A (ja) | 光電子システム | |
US4867568A (en) | Optoelectronic measuring system | |
US6262415B1 (en) | Orientation sensor system with high precision optical interrogation and dense multiplexing | |
US3778158A (en) | Electro-optic displacement device | |
Braunschweiler et al. | Optical position sensor for automatic microassembling operations | |
SU1693380A1 (ru) | Фотоэлектрический преобразователь перемещени | |
EP0508272A1 (en) | Encoder with fiber optic collimator/aperture | |
SU966722A1 (ru) | Преобразователь с электрооптической редукцией | |
SU953457A1 (ru) | Оптико-электронное измерительное устройство | |
RU2037775C1 (ru) | Устройство для снятия отсчета в угломерном приборе | |
SU633038A1 (ru) | Функциональный оптоэлектронный преобразователь | |
SU1642233A1 (ru) | Устройство дл измерени линейных перемещений | |
SU699403A1 (ru) | Импульсный рефрактометр | |
SU1153276A1 (ru) | Устройство дл измерени структурной характеристики показател преломлени атмосферы |