SU399725A1

SU399725A1 - Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных и угловых перемещений объекта

Info

Publication number: SU399725A1
Application number: SU1603439A
Authority: SU
Priority date: 1970-12-16
Filing date: 1970-12-16
Publication date: 1973-10-03

Description

Изобретение относитс к области фотоэлектрических измерений и предназначено дл точного измерени линейных и угловых перемещений в измерительных приборах, например в инструментальных микроскопах, проекторах , а также в отсчетных устройствах металлообрабатывающих станков. Известно фотоэлектрическое устройство дл измерени линейных и угловых перемещений объекта, содержащее осветитель, две растровые щкалы, одна из которых - основна - закреплена на измер емом объекте, а друга - щкала-индекс - выполнена сканирующей , и фотоприемники. Однако переменный наклон параллелограмма , несущего сканирующую щкалу-индекс, может создавать нелинейность отсчетнои системы , что снижает точность измерени . Предлагаемое устройство отличаетс тем, что с целью повыщени точности измерени оно снабжено оптическим компенсатором, установленным перед шкалой-индекс, след щей системой и цифровым отсчетным блоком, св занными с компенсатором. На чертеже изображена принципиальна схема предлагаемого устройства. Оно содержит осветитель 1, основную шкалу 2, закрепл емую на измер емом объекте, объектив 3, оптический компенсатор 4, щкалу-индекс 5, вибратор 6, заставл ющий сканировать щкалу-индекс 5, фотоприемники 7 и 8,призму 9, отклон ющие идущие через щкалу-индекс лучи на фотоприемники (на чертеже призма 9 и фотоприемники повернуты на 90°). Кроме того, устройство имеет усилитель 10, принимающий сигналы от фотоприемников; электронный блок II, выдающий сигналы на двигатель 12 след щей системы; механическую систему 13 дл перемещени оптического компенсатора 4; электрический датчик 14, соединенный с оптическим компенсатором 4 и предназначенный дл передачи данных точного перемещени на цифровой (ггсчетный блок 15. Прибор работает следующим образом. Основна растрова щкала 2 устанавливаетс на измер емом объекте и освендаетс осветителем 1. Штрихи щкалы 2 с помощью объектива 3 через линзовый компенсатор 4 проектируетс на шкалу-индекс 5, верхние штрихи которой сдвинуты относительно нижних па четверть шага. Свет через нижнюю систему штрихов шкалы-индекс 5 поступает на фотоприемник 7, а через верхнюю систему штрихов - на фотонриемник 8 через призму 9.Сигналы, идущие от фотоприемников 7 и 8 через усилитель 10 подаютс на цифровой отсчетный блок 15. В таком виде устройство обеспечивает грубый отсчет.

3

Дл точного отсчета включают вибратор 6 и шкала-индекс 5 начинает вибрировать. При этом сигналы с фотонриемников 7 и 8 через усилитель 10 подаютс на электронный блок 11, преобразующий электрические сигналы фотоприемников 7 и 8 в сигналы управлс11и двигателем 12 след щей системы.

Двигатель 12 через механическую систему 13 перемещает оптический комненсатор до тех нор, пока ось щтрихов растровой шкалы 2 не совместитс с осью колебани шкалыиндекса 5. В момент совмеп.1ени осей электронный блок 11 вырабатывает сигнал дл остановки двигател 12. Перемещение оптического компенсатора 4 механической снстемой 13 передаетс на вал электрического датчика 14, положение которого определ етс и регистрируетс нифровым отсчетным блоком 15.

Осиовиые ногрешности измерени , не счита погрешностей самой шкалы, будут определ тьс , во-первых, чувствител1зностью совмеи1сии оси колебаний сканирующей с осью нприхов основной растровой шкалы (в насто щее врем погрешность сов: еп1ени

не превыЕнает 0,0001 мм), во-вторых, norpeinностью механической системы перемещенн компенсатора.

Учитыва значительную величину коэффициента передачи компенсатора погрешность .механизма, приведенна к основной растровой И1кале, лго/кет быть доведена также до величины 0,0001 мм.

Таким образом, предлагаемое устройство обеснечнвает высокую точность изл1ерени .

П р е д м е т и з о б р е т е н и

Фотоэлектрическое устройство дл измерени линейных и угловых пере1мещеиий объекта , содержащее осветитель, две растровые Н1калы, одна из которых - основна - закреплена на измер емом объекте, а друга - шкала-индекс - выполнена сканирующей, и фотоприемники, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , оно снабжено оптическим компенсатором, установле Н1ым иеред икалой-иидекс, след щей системой и цифровым отсчетным блоком, св занными с компенсатором.