SU388292A1

SU388292A1 - PHOTOELECTRIC CONVERTER MOVEMENT - CODE

Info

Publication number: SU388292A1
Application number: SU1661031A
Authority: SU
Inventors: В. И. тов Л. В. Михайлов союгнАЯ А. В. Егоров
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1973-06-22

Description

1one

Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл измерени перемещени .The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used to measure displacement.

Известны устройства, .содержащие измерительную и индикаторную линейки, объектив, в фокусе которого установлена осветительна лампа, фотоприемники, расположенные за измерительной и Индикаторной линейками от объектива на пути его лучей.Devices are known that contain a measuring and indicator ruler, a lens in which the focus lamp is installed, photodetectors located behind the measuring and indicator rulers from the lens on the path of its rays.

Цель изобретени - повышение точности работы преобразовател .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter.

Это достигаетс тем, что в нем индикаторна линейка содержит по три группы растров дл каждого фотоприемника, причем втора и треть группы растров сдвинуты относительно первой по 1/10 и 1/6 шага растра соответственно , штрихи Имеют внутришаговый сдвиг в индикаторной линейке на 1/14 шага, а в измерительной линейке - на 1/18 шага растра.This is achieved by the fact that in it the indicator line contains three groups of rasters for each photodetector, with the second and third groups of rasters shifted relative to the first 1/10 and 1/6 pitch of the raster, respectively, strokes. The intrastage shift in the indicator line is 1/14 step, and in the measuring range - 1/18 of the raster.

На фиг. 1 показана схема преобразовател ; на фиг. 2 - схема индикаторной и измерительной линеек.FIG. 1 shows a converter circuit; in fig. 2 - diagram of the indicator and measuring lines.

Измерительна линейка 1 имеет внутришаговый сдвиг штрихов на 1/18 шага растра. Неподвижна индикаторна линейка 2 содерЖиг четыре зоны 3, кажда из которых .состоит из трех групп растров 4, 5 и 6, расположенных одна под другой вдоль штрихов и сдвинутых кажда относительно предыдуш,ей. Втора группа сдвинута относительно первойMeasuring ruler 1 has an intra-step stroke offset of 1 / 18th raster step. The fixed indicator ruler 2 contains four zones 3, each of which consists of three groups of rasters 4, 5 and 6, one below the other along the strokes and shifted each relative to the previous ones. The second group is shifted relative to the first

иа 1/10 шага растра, а треть относительно первой - на 1/6 шага растра. При этом штрихи индикаторной линейки имеют внутри шаговый сдвиг на 1/14 шага растра. Объектив 7, в фокусе которого находитс осветительна лампа в, дает параллельный пучок света и полностью засвечивает всю рабочую область растров, в которой установлены фотоприемники . В качестве фотоприемников использованы плоские кремниевые солнечные батареи , обладающие линейной характеристикой. Габариты рабочих плошадок фотоприемников позвол ют проектировать на них картину сопр жени растров одновременно со всей зоныand 1/10 of the raster pitch, and a third relative to the first - by 1/6 of the raster pitch. At the same time, the strokes of the indicator ruler have a step shift of 1/14 raster step inside. Lens 7, the focus of which is an illumination lamp in, gives a parallel beam of light and completely illuminates the entire working area of the rasters in which the photodetectors are installed. As photodetectors used flat silicon solar cells with linear characteristics. Dimensions of working areas of photodetectors make it possible to project on them a pattern of conjugation of rasters simultaneously from the entire zone.

с помошью параллельного пучка света и исключают применение дополнительных фокусирующих оптических элементов.with the help of a parallel beam of light and eliminate the use of additional focusing optical elements.

Обтюрационное звено в предлагаемом преобразователе формирует выходную функциюThe obturation link in the proposed converter forms the output function.

по синусоидальному закону вместо треугольной формы за счет исключени высших гармонических составл ющих. Гармонический анализ треугольных функций показывает, что сложение двух одинаковых функций, сдвинутых по фазе на 1/6 шага, дает возможность лсключИть гармоническую составл ющую 3-го пор дка, сдвиг на 1/10 шага - составл ющут 5-го пор дка, сдвиг на 1/14 шага - составл ющую 7-го пор дка, сдВИГ на 1/18 шага - составл ющую 9-го пор дка и т. д.sinusoidal instead of triangular by eliminating higher harmonic components. A harmonic analysis of the triangular functions shows that adding two identical functions shifted in phase by 1/6 steps makes it possible to choose the harmonic component of the 3rd order, shift by 1/10 of the step — a component of the 5th order, shift by 1/14 of a step is a 7th order component, a shift of 1/18 of a step is a 9th order component, etc.

Подобным образом можно исключить любое необходимое количество высших гармонических составл ющих, -все более приближа выходную функцию к синусоидальному закоиу . Дл преобразователей фазовых систем программного з правлеви достаточно исключить гармонические составл ющие кратные 3, 5, 7 и 9, так как фазова погрешность, вызванна более высокими гарм-оническими составл ющими {11, 13, 17 и т. д.), пезначительна и практически не вли ет на разрешающую способность преобразователей. В предлагаемом преобразователе сложение подобных функций осуществл етс благодар съему электрического сигнала четырьм фотоприемниками одновременно с трех групп растровых штрихов в каждой из четырех зон индикаторной линейки.In this way, it is possible to exclude any necessary number of higher harmonic components, all the more approximating the output function to the sinusoidal law. For software phase right transducers, it is sufficient to eliminate the harmonic components of multiples of 3, 5, 7, and 9, since the phase error caused by higher harmonic components {11, 13, 17, etc.) is practical and does not affect the resolution of converters. In the proposed converter, the addition of such functions is accomplished due to the removal of an electrical signal by four photodetectors simultaneously from three groups of raster strokes in each of the four zones of the indicator array.

Размеры растровых штрихов измерительной линейки, дл исключени гармонических составл ющих 9-го пор дка, должны удовлет и 1УThe dimensions of the raster lines of the measuring ruler, to exclude the 9th order harmonic components, must also satisfy

вор ть необходимому условию ai-01 -,to thrash the necessary condition ai-01 -,

18 где W шаг растра (фиг. 2,а).18 where W is the raster step (Fig. 2, a).

В индикаторной линейке (фиг. 2,6) дл исключени составл ющей 7-го пор дка штрихи имеют внутрищаговый сдвиг, при этом должно выполн тьс условие а2-&2 - Дл In the indicator ruler (Fig. 2.6), in order to exclude a component of the 7th order, the strokes have an intrastep shift, and the condition a2 - & 2 - For

1414

исключени гармонической составл ющей 5-го пор дка перва группа штрихов смещена относительно второй группы на W/10, а дл исключени гармонической составл ющей 3-го пор дка треть группа смещена относительно первой на W/6. Дл получени четы f US . Jeliminating the 5th order harmonic component, the first group of strokes is shifted relative to the second group by W / 10, and to exclude the 3rd order harmonic component, the third group is shifted relative to the first group by W / 6. To obtain a pair of f US. J

рехфазной характеристики растровые зоны имеют сдвиг на W/4. Это достигаетс расположением зон индикаторной линейки на рассто нии n-W- -W/4: одна от другой, где , 2, 3 ... - целое число щагов растра. Измерительна линейка / жестко св зываетс с элементом , линейное перемещение которого необходимо изменить.The phase characteristics of the raster zones are shifted by W / 4. This is achieved by arranging the zones of the indicator ruler at the distance n-W- -W / 4: one from another, where, 2, 3 ... is an integer number of rasters. Measuring ruler / rigidly connected to the element whose linear displacement needs to be changed.

При перемещении измерительной линейки параллельный световой пучок осветител модулируетс , попадает на фотоприемники и вызывает изменение фототоков. Фотоприемники, за счет съема суммирующего сигнала одновременно с трех групп щтрихов е каждой из растровых зон, образуют на выходе преобразовател четырехфазный электрический сигнал , амплитуда которого пропорциональна синусной зависимости.When moving the measuring ruler, the parallel light beam of the illuminator is modulated, hits the photodetectors and causes a change in the photocurrents. The photoreceivers, due to the removal of the summing signal simultaneously from the three groups of crystals in each of the raster zones, form a four-phase electrical signal at the output of the converter, whose amplitude is proportional to the sinus dependence.

Предмет изобретени Subject invention

Фотоэлектрический преобразователь перемещение - код, содержащий объектив, в фокусе которого установлена осветительна лампа , фотоприемники и расположенные между ними измерительную и индикаторную линейки , отличающийс тем, что, с целью повышени точности работы преобразовател , в нем индикаторна линейка содержит по три группы растров дл каждого фотоприемника, причем втора и треть группы растров сдвинуты относительно первой на 1/10 и 1/6 щага растра соответственно, штрихи индикаторной линейки имеют внутришаговый сдвиг на 1/14 шага, а штрихи измерительной линейки - на 1/18 шага растра.Photoelectric transducer displacement - a code containing a lens in which the focus lamp is installed, photodetectors and measuring and indicator lines located between them, characterized in that, in order to improve the accuracy of the converter, the indicator line contains three groups of rasters for each photodetector , the second and third groups of rasters are shifted relative to the first by 1/10 and 1/6 of a schaga raster, respectively, the bars of the indicator line have an intra-step shift by 1/14 steps, and the strokes of the measuring ruler are 1/18 of the raster step.