SU480102A1 - Фазовый фотоэлектрический преобразователь углового перемещени - Google Patents

Description

120°, т. е. втора  секци  17 находитс  на рассто нии от нервой, где ni - число целых шагов ( штрихов растра) а g - величина шага. Треть  секци  18 сдвинута на 240° относительно цервой, чему соответствует 2g-i- /3g рассто ние, где Иа - число целых шагов. Далее секции чередуютс  в том же цор дке .

Осветитель 1 также состоит из секций 19- 21, соответствуюших цо числу и расноложению секци м 16-18 растра 7. Секции осветител  1 объединены в три груццы по числу пространственных фаз индикаторного растра

7.Выходы групп секций 19-21 подключены к соответствующим выходам коммутатора 15.

Измерительный растр 6 св зан с перемещающимс  относительно оптической оси контролируемым объектом (на чертежах не показан) и имеет непрерывную сетку штрихов с шагом g/равным шагу индикаторного растра 7.

Устройство работает следующим образом.

Сначала коммутатор 15 выдает импульс на выход первой группы секций 19 осветител  1 и одновременно выдает сигнал на выход, включающий первый ключ 10. Включаетс  перва  группа секций 19 осветител  1, свет от осветител  1 проходит через измерительный растр 6, перемещение которого следует измерить , и через секции первой группы индикаторного растра 7, попада  затем на одну поверхность фокусирующей системы 8, наклоненную под 45° к его оси, а затем на другую поверхность этой же фокусирующей системы

8,выданную с таким же наклоном, и попадает на фотоприемник 9.

На фотоприемник 9 попадают только те лучи света, которые проход т перпендикул рно к поверхности растров. Это исключает вли ние одной группы секций на другие. На выходе фотоприемника 9 возникает сигнал, амплитуда которого зависит от взаимного положени  измерительного растра 6 и секций 16 первой группы индикаторного растра 7.

Через открытый первый ключ 10 сигнал поступает на соответствующий детектор 12. В следующий момент по истечении VsTi (где Г - период переключающих импульсов) срабатывают вторые выходы 20 коммутатора 15, включаетс  втора  группа секций 20 осветител , а на выходе фотоприемника 9 возникает сигнал, соответствующий взаимодействию второй секции 17, сдвинутой на 120° по пространственной фазе группы секций индикаторного растра 7, с измерительным растром, который через открытый второй ключ 10 поступает на соответствующий детектор 12. Затем по истечении /зТь срабатывают выходы 21 коммутатора 13, включаетс  треть  группа секций 21 осветител , и на выходе фотоприемника 9 возникает сигнал, соответствующий взаимодействию сдвинутых на 240° по пространственной фазе секций индикаторного растра 7 с измерительным растром 6, который через открытый ключ 10 поступает на детектор 12. Затем по истечении периода Т описанный выше цикл работы устройства повтор етс .

На выходе модул тора напр жение мен етс  по закону

t/o + Л sin wi,

где А - амплитуда модул ции; со - частота; t - врем ;

UQ - посто нна  составл юща , котора  поступает на фотоприемник. Кругова  частота со значительно меньше

частоты /1 следовани  импульсов, пере7 ) ключающих секции осветител .

Чувствительность фотоприемника 9 пропорциональна приложенному к нему напр жению. Поэтому импульсы на выходе фотоприемника 9 модулированы по амплитуде с частотой f -J

21

На выходе каждого из детекторов 12 имеетс  последовательность импульсов, следующих с периодом Ti llfi. Импульсы на входах соседних по пор дку детекторов 12 сдвинуты на VsTi. Эти импульсы модулированы по амплитуде частотой /2 при соблюдении

услови  /2 С|/1На выходах детекторов 12 выдел ютс  огибающие сигналов с выхода фотоприемника 9. С помощью фазовращателей 13 осуществл етс  сдвиг фазы этих сигналов на соответствующую долю периода частоты модул ции fz,

т. е. О, , /зТг- Сигналы с выходов фазовращателей 13 поступают на суммирующий усилитель 14 многофазного демодул тора 11, где производитс  их суммирование. Фаза результирующего сигнала на выходе демодул тора И линейно зависит от преобразуемого перемещени .

Таким образом, в предлагаемом устройстве при импульсном питании электролюминесцентного осветител  обеспечиваетс  линейное преобразование перемещени  в фазу электрического сигнала.

Предмет изобретени 

Фазовый фотоэлектрический преобразователь углового перемещени , содержащий установленные вдоль оптической оси электролюминесцентный осветитель, измерительный

растр, секционированный по пространственным фазам индикаторный растр, фокусирующую систему, фотоприемник, соединенный с модул тором, выход фотоприемника через ключи соединен со входами многофазного демодул тора , управл ющие входы ключей соединены с выходами коммутатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , электролюминесцентный осветитель выполнен с секци ми, соответствующими по числу и расположению секци м индикаторного растра; секции электролюминесцентного осветител  объединены в группы по числу пространственных фаз индикаторного растра, а кажда  группа секций подключена к соответствующему выходу коммутатора .

1

/7

Фиг. 2