SU1587631A1 - Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter - Google Patents

Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter Download PDF

Info

Publication number
SU1587631A1
SU1587631A1 SU874276834A SU4276834A SU1587631A1 SU 1587631 A1 SU1587631 A1 SU 1587631A1 SU 874276834 A SU874276834 A SU 874276834A SU 4276834 A SU4276834 A SU 4276834A SU 1587631 A1 SU1587631 A1 SU 1587631A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light sources
prism
output
optically
optical compensator
Prior art date
Application number
SU874276834A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Евгеньевич Гринюк
Игорь Матвеевич Пасько
Виктор Георгиевич Радченко
Original Assignee
Предприятие П/Я Х-5827
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Х-5827 filed Critical Предприятие П/Я Х-5827
Priority to SU874276834A priority Critical patent/SU1587631A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1587631A1 publication Critical patent/SU1587631A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи источников аналоговой информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышени  точности и расширени  диапазона преобразовани  в оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий св занный с валом отражатель в виде многогранной призмы, объектив, отражающую призму, оптический компенсатор с упорами, первый и второй источники света с конденсаторами, фото-приемник, блок формировани  сигнала рассогласовани , привод, отсчетный блок и блок питани , введены дополнительный отражатель, пентапризма, третий и четвертый источники света с конденсорами, светоделитель, два концевых выключател , аналого-цифровой преобразователь, два компаратора, два элемента И, триггер и сдвоенный переключатель. Смещение лучей источников света относительно диафрагмы фотоприемника при вращении многогранной призмы компенсируетс  перемещением оптического компенсатора с помощью управл емого блоком формировани  сигнала рассогласовани  привода. Аналого-цифровой преобразователь преобразует выходной сигнал отсчетного блока, пропорциональный перемещению оптического компенсатора, в пр мой или дополнительный код в зависимости от номера запитываемых источников света. 1 ил.The invention relates to automation and computing and can be used to communicate sources of analog information with a digital computing device. In order to increase the accuracy and expand the range of conversion into an optoelectronic converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing a multifaceted prism reflector associated with the shaft, a lens, a reflecting prism, an optical compensator with stops, first and second light sources with capacitors, photo receiver, error signal shaping unit, drive, reading unit and power supply unit, additional reflector, pentaprism, third and fourth light sources with condensers, beam splitter, two limit switches bodies, analog-to-digital converter, two comparator, two elements And, a trigger and a dual switch. The displacement of the light source rays relative to the aperture of the photodetector during the rotation of the multifaceted prism is compensated by the movement of the optical compensator with the help of a drive-controlled signal shaping unit. An analog-to-digital converter converts the output signal of the readout block, proportional to the movement of the optical compensator, into a direct or additional code depending on the number of light sources being powered. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи источников аналоговой информации с цифровым вычислительным устройством.The invention relates to automation and computing and can be used to communicate sources of analog information with a digital computing device.

Цель изобретени  - повьшение точности и расширение диапазона преобразовани .The purpose of the invention is to increase the accuracy and expand the range of conversion.

На чертеже представлена структурна  схема преобразовател . . The drawing shows a block diagram of the converter. .

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 формировани  сигнала рассогласовани , приводThe converter contains a reflector in the form of a multifaceted prism 1, shaft 2, lens 3, reflecting prism 4, photodetector 5, optical compensator 6, additional reflector 7, pentaprism 8, first 9, second 10, third 11 and fourth 12 light sources with condensers 13- 16, a beam splitter 17, an error signal generation unit 18, a drive

9:, отсчетный блок 20, концевые вы- кл очатели 21 и 22, упоры 23 и 24,, аналого-цифровой преобразователь 25, ко мпараторы 26 и 27, элементы И 28 и 29, триггер 30, сдвоенный переключатель 31, блок 32 питани .9 :, readout unit 20, endclosures, detectors 21 and 22, stops 23 and 24, analog-digital converter 25, compressors 26 and 27, elements And 28 and 29, trigger 30, dual switch 31, power supply unit 32 .

Блок 18 формировани  сигнала рассогласовани  содержит дифференциальный усилитель 33 и фазочувствитель- выпр митель 34.The error signal shaping unit 18 comprises a differential amplifier 33 and a phase-sensitive rectifier 34.

I Преобразователь работает следуюпр м образом.I The converter operates in the following manner.

При единичном выходном сигнале тр иггера 30 блок 32 питани  через сдвоенный переключатель 31 запитывапротивофазными напр жени ми первыйWith a single output signal from the tr igger 30, the power supply unit 32 via the dual supply switch 31 with phase-phase voltages is first

eiei

и второй 10 источники света. Светand the second 10 light sources. Shine

oi источников 9 и 10 проходит через кфнденсоры 13 и 14, отражающую приз- Mi 4, светоделитель 17, оптический кфмпенсатор 6, объектив 3, дополнительный отражатель 7 и отражаетс  от многогранной призмы 1, Отраженный 25 от многогранной приз1-1ы 1 свет источников 9 и 10 проходит на фотоприем- нИк 5 через дополнительный отража- т|ель 7, объектов 3, оптический ком- п1енсатор, 6 и светоделитель 17. В за- JQ вИсимости от углового положени  вала 2 световое п тно с 1ещаетс  на поверхности фотоприемника 5. Блок 18 из выходных сигналов фотоприемника 5 формирует сигнал рассогласовани , пропорциональный смещению светового п тна относительно диафрагмы фртопри- емника 5. Привод 19 перемепшет оптический компенсатор 6, выполненный в йиде клина, до получени  нулевого 0 сигнала рассогласовэ 1и . Перемещение оптического компенсатора 6 преобразуетс  в электрический сигнал блоком 20f в качестве которого может быть использован потенциометр. В случае 5 достижени  оптическим компенсатором 6 концевого выключател , например 21, и упора 23 и дальнейшего вращени  вала 2 в том же направлении произойдет увеличение сигнала рассогласова- ни  и сработает компаратор 26, ас учетом наличи  сигнала на выходе концевого выклю,чател  21 по витс  сигнал на выходе элемента И 28. Триггер 30, работающий в счетном режиме по каж- . дому входу, переброситс  и блок 32 питани  через сдвоенный переключатель 31 запитает источники 11 и 12 света вместо источников 9 и iO света . Если после срабатывани  концевого выключател  21 вал 2 остановитс  или а:чнет вращатьс  в противоположную сторону, то сигнал рассогласовани  не превысит порога срабатывани  компаратора 26 и переключени  источников света не произойдет. После переключени  свет от источников 11 и 12 прохоJQ дит через конденсоры 15 и 16, отражающую призму 4, светоделитель 17, оптический компенсатор 6, объектив 3, пентапризму 8, отражаетс  от другой грани многогранной призмы 1 и че15 рез пентапризму 8, объектив 3, оптический компенсатор 6 и светоделитель 17 поступает на фотоприемник. За счет двойного отражени  света в пентаприз- ме 8 при одном направлении вращени  вала 2 световое п тно смещаетс  на .фотоприемнике 5 в разные стороны при запитывании источников 9,О 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 пр мой или дополнительный код в зависимости от выходного сигнала триггера 30.The oi of sources 9 and 10 pass through the sensors 13 and 14, reflecting the prism Mi 4, the beam splitter 17, the optical compensator 6, the lens 3, the additional reflector 7, and is reflected from the multifaceted prism 1, the reflected light 25 from the multifaceted prong 1-1 1 of the sources 9 and 10 passes on photodetector 5 through additional reflector 7, objects 3, optical compensator, 6 and beam splitter 17. In view of the angular position of shaft 2, a light spot from 1 is placed on the surface of photodetector 5. Block 18 of the output signals of the photodetector 5 generates a signal mismatch Vani proportional to the displacement of the light spot relative to the diaphragm 5. Actuator frtopri- emnika 19 peremepshet optical compensator 6 formed in wedge yide to yield zero rassoglasove 1 and 0 signal. The movement of the optical compensator 6 is converted into an electrical signal by a unit 20f in which the potentiometer can be used. If the optical compensator 6 reaches the limit switch 5, for example 21, and the stop 23 and further shaft 2 turns in the same direction, the error signal will increase and the comparator 26 will work, taking into account the presence of a signal at the output of the terminal switch at the output of the element And 28. Trigger 30, working in counting mode for each-. the house to the entrance, the power supply unit 32 is transferred via a dual switch 31 to power sources 11 and 12 of light instead of sources 9 and iO of light. If, after the operation of the limit switch 21, the shaft 2 stops or a: you rotate in the opposite direction, the error signal will not exceed the threshold of the comparator 26 and the switching of the light sources will not occur. After switching, sources from sources 11 and 12 pass through condensers 15 and 16, reflecting prism 4, beam splitter 17, optical compensator 6, lens 3, pentaprism 8, reflecting from another facet of multifaceted prism 1 and through 15 pentaprism 8, lens 3, optical the compensator 6 and the beam splitter 17 is fed to the photodetector. Due to the double reflection of light in the pentaprism 8 with one direction of rotation of the shaft 2, the light spot is displaced on the photo receiver 5 in different directions when powering the sources 9, O and 11.12 of light. When this occurs, the movement of the optical compensator 6 from one stop to the other and back. The analog-to-digital converter 25 converts the output information of block 20 into a direct or additional code depending on the output signal of the trigger 30.

Таким образом, использование многогранной призмы расшир ет диапазон измер емь х положений вала 2 и повышает точность преобразовани  за счет уменьшени  расхождени  отраженных от многогранной призмы лучей.Thus, the use of a multifaceted prism expands the range of measurements of the positions of shaft 2 and increases the accuracy of the conversion by reducing the divergence of the rays reflected from the multifaceted prism.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Оптико-электронный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий жестко св занный с вращаю- пшмс  валом отражатель, первый и второй источники света с конденсорами э оптически св занные соответственно с первой и второй гран ми отра- р;ающей призмы, привод, кинематически св занный с отсчетным блоком и оптическим компенсатором с упорами, объектив, оптически св занный с оптическим компенсатором, фотоприемник выход которого соединен с одним входом блока формировани  сигнала рассогласовани ,, другой вход которого подключен к одному выходу блока питани  5 а выход, соединен с входом привода а отличающийс  теМ( что 5 с целью распгирени  диапазона измерени  и повьш1еки  точностиAn optical-electronic converter for the angle of rotation of the shaft into a code containing a reflector rigidly connected with a rotating shaft, the first and second light sources with condensers e optically connected respectively to the first and second faces of the reflecting prism, the drive, kinematically connected A lens connected optically with an optical compensator with stops, optically coupled with an optical compensator, whose photodetector has its output connected to one input of the error signal generator, another input of which is connected to one th output power and the output unit 5, connected to the input drive and wherein (which raspgireni 5 in order to measure the range and accuracy povsh1eki 5,five, преобразопател , в него введены третий и четвертый источники света с конденсорами, светоделитель, дополнительный отражатель, пентапризма, два концевых выключател. , два компаратора , два элемента И, триггер, сдвоенный переключатель и аналого- цифровой преобразователь, св занный с вращающимс  валом отражатель выполнен в виде многогранной призмы, третий и четвертый источники света с кoндeнcopa ш оптически св заны соответственно с первой и второй гран ми отражающей призмы, перва  и втора  грани отражающей призмы, оптически св занные с первым-и вторым источниками света, оптически св заны через светоделитель, оптический компенсатор , объектив и дополнительный отражатель с одними гран ми многогранной призмы, перва  и втора  грани отражающей призмы, оптически св занные с третьим и четвертым источниками света, оптически св заны через светоделитель, оптический компенса876 1 .6the transducer, the third and fourth light sources with condensers, a beam splitter, an additional reflector, pentaprism, two limit switches. , two comparators, two AND elements, a trigger, a dual switch and an analog-to-digital converter, the reflector connected to the rotating shaft is made in the form of a multifaceted prism, the third and fourth sources of the optical light are connected optically with the first and second edges of the reflecting prism , the first and second faces of the reflecting prism, optically connected with the first and second light sources, are optically coupled through a beam splitter, an optical compensator, a lens and an additional reflector with some faces of a multi-faceted prisms, first and second faces of a reflective prism, optically coupled to the third and fourth light sources, are optically coupled through a beam splitter, optical compensation876 1 .6 тор, объектив и пентапризму с другими гран ми многогранной призмы, светоделитель оптически св зан с фотоприемником , выход блока формировани  сигнала рассогласовани  соединен с , входами первого и второго компараторов , выходы которых соединены с первыми входами соответственно первогоtorus, lens and pentaprism with other faces of a multifaceted prism; a beam splitter is optically coupled to a photodetector; the output of the error signal shaping unit is connected to the inputs of the first and second comparators whose outputs are connected to the first inputs of the first, respectively 0 и второго элементов И, вторые входд. которых подключены соответственно к выходам одного и другого жестко св занными с соответствующими упорами концевых выключателей, выходы эле}5 ментов И соединены с входами триггера , выход которого соединен с управл ющим входом сдвоенного переключател  и управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател , информацион20 ный вход которого подключен к выходу отсчетного блока,выходы блока питани  соединены с информационными гахо- дами сдвоенного переключател , выходы которого соединены соответственно0 and the second element And, the second entry. which are connected respectively to the outputs of the one and the other rigidly connected with the respective stops of the limit switches, the outputs of the electric 5} And are connected to the trigger inputs, the output of which is connected to the control input of the dual switch and the control input of the analog-digital converter, the information input of which connected to the output of the readout unit, the outputs of the power supply unit are connected to the information switches of the dual switch, the outputs of which are connected respectively 25 с входами источников света.25 with light source inputs.
SU874276834A 1987-07-06 1987-07-06 Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter SU1587631A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874276834A SU1587631A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874276834A SU1587631A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1587631A1 true SU1587631A1 (en) 1990-08-23

Family

ID=21316577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874276834A SU1587631A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1587631A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 517782, кл. Н 03 М 1/48, 1973. Патент US № 3942894, кл. 356-153, 1976. Патент US № 3554653, кл. 356-153, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3470377A (en) Two-axis automatic autocollimator
US3658426A (en) Alignment telescope
SU1587631A1 (en) Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter
RU1770741C (en) Interference device for measuring angular displacements
SU1040503A1 (en) Photoelectric position-to-code converter
SU1180694A1 (en) Device for measuring object movement
SU1562704A1 (en) Apparatus for measuring displacements of diffusely reflecting surface of object
SU1532808A2 (en) Device for monitoring linear dimensions
SU868340A1 (en) Linear displacement transducer
SU1427169A1 (en) Displacement transducer
SU1416865A1 (en) Device for monitoring small angular displacements
SU1578471A1 (en) Optronic profilometer
SU1670409A1 (en) Interference device for measuring linear displacements of object
JPH0752626Y2 (en) Lightwave distance measuring device
SU1587327A1 (en) Interferometer
JPS60177239A (en) Detector for axis shift of optical system
SU1312377A1 (en) Device for measuring displacements
SU700780A1 (en) Photoelectric autocollimation sensor of inclination angle
SU1543308A1 (en) Device for measuring absolute coefficients of mirror reflection
SU1295226A1 (en) Device for measuring displacements
SU1756757A1 (en) Interferometer for measuring angles
SU1744444A1 (en) Device for measurement of linear dimensions
SU1401271A1 (en) Interferometer for measuring angles
SU1125638A1 (en) Image input device
SU1647241A1 (en) Laser interference device