SU389399A1

SU389399A1 - Датчик линейных перемещений

Info

Publication number: SU389399A1
Application number: SU1689088A
Authority: SU
Inventors: В. В. Добьфн витель
Original assignee: Филиал ордена Ленина физико технического института А. Ф. Иоффе
Priority date: 1971-08-05
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1973-07-05

Description

1

Изобретение относитс к области контрольно-измерительной техники, в частности к фотоэлектрическим датчика ; измерени линейных координат с дифракциоиными решетками в качестве измерительного элемента.

Известен датчик линейных перемещений, содержащий две дифракционные решетки, одна из которых неподвижна , а друга подвижна , источник света, расположенный перед решетками, и два фотонриемника, установленных за решетками.

К недостаткам этого датчика относ тс малый зазор между решетками (в пределах одного - двух шагов решеток), а также относительно небольша глубина модул ции муаровых полос и фазовые искажени ; из-за небольшой глубины модул ции на работе датчика сказываетс дрейф фотоэлектрических и электронных схем; в результате фазовых искажений работа датчика может быть полностью расстроена. Зазор в датчике (в обычном свете) не удаетс увеличить ввиду дифракционного эффекта, который приводит к уиичтол ению муаровой картины при определенной величине зазора.

Цель изобретени - повышение точности измерени и надежноети работы датчика.

Предлагаемый датчик отличаетс от известного тем, что в нем используют источник света , дающий цилиндрический световой фронт,

образующие которого нараллельны штрихам обеих решеток, фотоприемники выполнены соприкасающимис так, что их светочувствительные площадки лежат в одной плоскости, а лини их соприкосновени перпендикул рна источнику света и лежит с ним в одной плоскости, при этом фотоприемники установлены с возможностью поворота вокруг линии соприкосновени .

На фиг. 1 изображена принципиальна схема описываемого датчика; на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1. Датчик линейных перемещений в расход щемс пучке света содержит линейный источник света 1, подвилсную 2 и неподвижную 3 дифракционные рещетки и фотоприемники 4 и 5. Дифракционные решетки расноложены так, что штрихи решеток и образующие цилиндрического светового фронта от источника света нараллельны, а между решетками имеетс равномерный зазор. Фотоприемпики соприкасаютс и расположены так, что лини их соприкосновени лежит в одной плоскости с линейным источником света и перпендикул рна ему, причем плоскость эта перпендикул рна плоскост м штрихов решеток. Кроме того, фотоприемники могут быть повернуты на некоторый угол вокруг линии соприкоеновени . Подвижна дифракционна решетка

может перемещатьс в продольном направлении .

Работает датчик следующим образом.

При включении линейного источника света расход щийс пучок света модулируетс парой дифракционных рещеток. Сформированные обтюрационные полосы неподвижны при неподвижных дифракционных рещетках. При перемещении подвижной дифракционной рещетки обтюрационные полосы перемещаютс реверсивно в соответствии с направлением перемещени рещетки. Детектирование обтюрационных полос дл их пересчета и определени направлени перемещени осуществл етс двум фотоприемниками, которые в результате вращени вокруг линии соприкосновени поворачиваютс на угол, обеспечивающий сдвиг фотоэлектрических сигналов на 90°.

Частота обтюрационных полос в плоскости чувствительных площадок фотоприемников определ етс по приближенной формуле

тгде РФ - частота обтюрационных полос в

поскости фотоприемников; f - частота дифракционных решеток;

р - зазор между решетками; с - рассто ние между линейным источником света и фотоприемниками .

Ввиду работы в центральной области пол обтюрационных полос размер рабочей зоны решеток существенно уменьшен.

Предмет изобретени

Датчик линейных перемещений, содержащий две дифракционные решетки, одна из которых неподвижна , а друга подвижна , источник света, расположенный перед рещетками , и два фотоприемника, установленных за решетками, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени и надежности работы датчика, в нем используют источник света, дающий цилиндрический световой

фронт, образующие которого параллельны штрихам обеих решеток, фотоприемники выполнены соприкасающимис так, что их светочувствительные площадки лежат в одной плоскости, а лини их соприкосновени перпендикул рна источнику света и лежит с ним в одной плоскости, при этом фотоприемники установлены с возможностью поворота вокруг линии соприкосновени .

&{}