SU1714342A1

SU1714342A1 - Displacement transducer

Info

Publication number: SU1714342A1
Application number: SU884499461A
Authority: SU
Inventors: Витаутас Повилович Гинетис; Рамутис Юозович Бансявичюс; Альгирдас Томович Ушинскас; Арунас Йонович Аугустайтис
Original assignee: Институт Повышения Квалификации Специалистов Народного Хозяйства
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к приборам, характеризующимс оптическими средствамиизмерени , и предназначено дл определени погрешности расположени шагз штриховых круговых и линейных растровых мер. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем контрол погрешности изготовлени растра. Производ т оптическое сопр жение растров и получают муаровую картину. При перемещении одного из растров получают измен ющуюс муаровую картину. В реальном случае растр содержит погрешность шага, котора вли |}т на положение муаровых п«)лос. Посредством фотоприемного и регистрирующего блоков фиксируетс вели: чина пропускани муарового сопр жени в зоне расположени фотоприемников, и строитс график погрешностей растра. 3 ил.The invention relates to a measurement technique, namely to devices characterized by optical measuring means, and is intended to determine the error position of the steps of the dashed circular and linear raster measures. The aim of the invention is to extend the functionality by controlling the error of manufacturing a raster. The optical conjugation of the rasters is performed and a moire pattern is obtained. By moving one of the rasters, a changing moire pattern is obtained. In the real case, the raster contains the step error, which affects the position of the moirés n ") los. By means of the photoreceiver and recording units, the values of the transmission of the moirés in the area of the photodetectors are recorded, and a raster error graph is plotted. 3 il.

Description

Изобретение относитс к области измерительной техники, а именно к приборам, характеризующимс оптическими средствами измерени , и предназначено дл определени погрешности расположени шага штриховых круговых и линейных растровых мер.The invention relates to the field of measurement technology, namely, devices characterized by optical measuring means, and is intended to determine the error in the arrangement of the step of the dashed circular and linear raster measures.

Известно устройство дл измерени перемещений , которое можно использовать дл измерени погрешности круговых мер и в котором используют два растровых диска, на которых выполнено множество щелей, расположенных по архимедовым спирал м, причем шаг спирали на каждом растровом диске различный. Диски поворачивают относительно друг друга. При взаимном развороте дисков получают муаровую картину, котора перемещаетс к центру или от центра . Перемещение муаровой картины пропорционально относительному повороту дисков . Угловое измерение производ т подсчетом муаровых полос, прошедших через определенное место на диске.A device for measuring displacements is known, which can be used to measure the error of circular measures and in which two raster disks are used, on which a plurality of slots are made, arranged in archimedean spirals, the pitch of the helix on each raster disk being different. The discs turn relative to each other. By rotating the discs, a moire pattern is obtained which moves to or from the center. Moving the moire pattern is proportional to the relative rotation of the disks. The angular measurement is made by counting moire lines that have passed through a certain place on the disk.

Недостатком данного решени вл етс его сложность из-за образовани щелей по архимедовым спирал м различного шага . Точность выполнени спиралей пр мо вли ет, т.е. реально снижает измерение угла . Кроме этого, недостатками устройства вл ютс ограниченные функциональные возможности, так как нельз этим способом измер ть пр молинейные перемещени или погрешности пр молинейных растровых мер.The disadvantage of this solution is its complexity due to the formation of slits along the Archimedean spirals of various steps. The accuracy of making the spirals directly affects, i.e. really reduces angle measurement. In addition, the drawbacks of the device are limited functionality, since it is not possible to measure straight-line movements or errors of straight-line raster measures in this way.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению вл етс устройство дл измерени перемещений, содержащее последовательно расположенные источникThe closest to the technical solution to the invention is a device for measuring displacements, containing sequentially located source

света, конденсор, два растра, один из которых установлен с возможностью перемещени относительно другого, фотоприемный блок, включающий три фотоприемника, два из которых расположены в одной плоскости . Недостатком известного устройства вл етс невозможность контрол погрешности изготовлени растра.light, condenser, two rasters, one of which is mounted for movement relative to the other, a photodetector unit, including three photodetectors, two of which are located in the same plane. A disadvantage of the known device is the inability to control the error of manufacturing a raster.

Целью изобретени вл етс расширен е функциональных возможностей путем контрол погрешности изготовлени растра .The aim of the invention is to expand the functionality by controlling the error of the fabrication of the raster.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг,2 - то же, разрез; на фиг.З схема фотоприемного и регистрирующего блоков.Figure 1 shows the device, a general view; fig 2 is the same section; FIG. 3 is a diagram of the photoreceiver and recording units.

Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 света, конденсор 2, два растра 3 и 4, Один из которых установлен с возможностью перемещени относительно другого, фотоприемный блок 5, включающий три фотоприемнйка 6,7 и 8, два из которых 6 и 7 расположены в одной плоскости, третий фотоприемник 8 установлен относительно первых двух {6 и 7) со смещением вдоль направлени перемещени одного из растров 3. Регистрирующий блок выполнен в виде схемы 9 совпадени , входы которой подключены к выходам двух фотоприемников 6 и В, кодового счетчика 10, выход которого подключен к выходу схемы 9 совпадени , усилител 11, вход которого подключен к выходу фотоприемника 7, ключа 12, два входа которого св заны с выходами усилител 11 и кодового счетчика 10, сумматора 13, вход которого св зан с выходом ключа 12, и регистратора 14, вход которого св зан с выходом сумматора 13, а также направл ющей 15 и корпуса 16.The device contains successively located light source 1, condenser 2, two rasters 3 and 4, One of which is mounted for movement relative to the other, a photodetector unit 5 comprising three photoreceivers 6.7 and 8, two of which 6 and 7 are located in one plane , the third photodetector 8 is installed with respect to the first two {6 and 7) offset along the direction of movement of one of the rasters 3. The recording unit is designed as a coincidence circuit 9, the inputs of which are connected to the outputs of two photodetectors 6 and B, code counter 10, the output of which is connected to the output of the coincidence circuit 9, the amplifier 11, the input of which is connected to the output of the photoreceiver 7, the key 12, the two inputs of which are connected to the outputs of the amplifier 11 and the code counter 10, the adder 13, the input of which is connected to the output of the key 12, and a recorder 14, whose input is associated with an output of an adder 13, as well as a guide 15 and a housing 16.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При перемещении корпуса 16 с фотоприемниками и растрами по направл ющей 15 в фотоприемники 6, 7 и 8 попадает световой поток от источника 1 света, модулируемый муаровой картиной, котора перемещаетс перпендикул рно направлению взаимного перемещени растров 3 и 4. За один период перемещени муаровой картины на фотоприемники б и 7 два раза будет момент, когда интенсивность их освещени будет одинаковой. Эти моменты фиксируютс импульсами в счетчике 10 при помощи схемы 9 совпадени , так как выходное напр жение от фотоприемников 6 и 7 в эти моменты будет одинаковым. В кодовом счетчике 10 задано определенное число импульсов (например, 20,100 или др.), котороеWhen the housing 16 with photoreceivers and rasters is moved along the guide 15, the luminous flux from source 1 of light gets into the photodetectors 6, 7 and 8 and is modulated by a moire pattern, which moves perpendicular to the direction of mutual movement of the rasters 3 Photodetectors b and 7 two times will be the moment when the intensity of their illumination will be the same. These moments are recorded by pulses in the counter 10 by means of the coincidence circuit 9, since the output voltage from the photodetectors 6 and 7 at these moments will be the same. In the code counter 10, a certain number of pulses is set (for example, 20,100 or others), which

определ ет требуемый шаг измерени растровой меры. При достижении заданного числа кодовый счетчик 10 выдает сигнал в управл ющий вход ключа 12, который открываетс и пропускает электрическое напр жение от фотоприемника 7 через усилитель 11 в сумматор 13.determines the required measurement step of the raster measure. When the specified number is reached, the code counter 10 outputs a signal to the control input of the switch 12, which opens and passes the electrical voltage from the photodetector 7 through the amplifier 11 to the adder 13.

Величина напр жени пропорциональна значению функции пропускани муарового сопр йсени в зоне установкиThe magnitude of the voltage is proportional to the value of the transmission function of the moiré resistance in the installation zone

фотоприемника 7 и погрешности шага штрихов растровой меры, так как корпус 16 перемещаетс по образцовой пр мой направл ющей 15. Усиленный ток от фотоприемника 7 усилителем 11 через ключ 12the photoreceiver 7 and the step errors of the raster measure, since the housing 16 moves along the exemplary direct guide 15. The amplified current from the photoreceiver 7 by the amplifier 11 through the switch 12

попадает в сумматор 13, в котором суммируютс последовательно попадающие сигналы , регис1рируемые при помощи регистратора 14. Таким образом, посредством регистратора 14 последовательно полумают график погрешностей растровой меры.enters the adder 13, in which successively falling signals are summed, recorded by the recorder 14. Thus, by means of the recorder 14, the graph of errors of the raster measure is successively completed.

Claims

The invention is a device for measuring displacement, containing a successively located light source, a condenser, two rasters, one of which is mounted for movement relative to the other, a photo-receiving unit, including

Three photodetectors, two of which are located in the same plane, characterized in that, in order to extend the functionality by controlling the error in the manufacture of a raster, it

equipped with a recording unit, made in the form of a coincidence circuit, the inputs of which are connected to the outputs of two photodetectors, a code counter, the output of which is connected to the output of the circuit

match, an amplifier whose input is connected to the output of a third photodetector, a key, one input of which is connected to the output of amplifiers, another - a code counter, an adder, whose input is connected to an output

key, and the recorder, whose input is associated with the output of the adder, and the third photodetector yctaHoeneH relative to the first two, offset along the direction of movement of one of the rasters.

Phie.1

b

/

Fie.2

i

nf

f3

one

Fig