SU482706A1

SU482706A1 - Optical Angle Motion Sensor

Info

Publication number: SU482706A1
Application number: SU1973826A
Authority: SU
Inventors: Александр Пантелеймонович Грамматин; Борис Яковлевич Карасик
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1973-12-03
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1975-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к оптическим проекционным системам измерительных приборов, в частности, преобразователей угла поворота .The invention relates to optical projection systems of measuring devices, in particular, rotation angle transducers.

Известны оптические системы датчиков углового перемещени , содержащие лимбы со спиральной и радиальной решетками, осветитель , фотоприемную систему и проекционную систему Б виде оборачивающей системы с линзовыми объективами и призмами.The optical systems of the angular displacement sensors are known, which contain limbs with spiral and radial grids, an illuminator, a photodetector system, and a projection system B in the form of an inverting system with lens lenses and prisms.

Цель изобретени - упрощение конструкции , уменьшение габаритов и повыщение точности датчика углового перемещени .The purpose of the invention is to simplify the design, reduce the size and increase the accuracy of the angular displacement sensor.

Это достигаетс тем, что проекционна система выполнена в виде автоколлимационного объектива, снабженного двум пр моугольными призмами, гипотенузные грани которых образуют пр мой угол, входна и выходна грани расположены параллельно плоскост м лимбов, а оптическа ось автоколлимационного объектива расположена под углом 45° к направлению штрихов решеток лимбов.This is achieved by the fact that the projection system is designed as an autocollimation lens equipped with two rectangular prisms whose hypotenuse faces form a right angle, the input and output faces are parallel to the limb planes, and the optical axis of the autocollimation lens is at an angle of 45 ° to the direction of the strokes lattices limbs.

На чертеже показана принципиальна схема оптической системы датчика углового перемещени .The drawing shows a schematic diagram of the optical system of the angular displacement sensor.

Оптическа система содержит осветитель 1, проекционную систему 2, фотоприемную систему 3, лимб 4 со спиральной решеткой 5 и лимб 6 с радиальной решеткой 7. Автоколлимационный объектив проекционной системы 2The optical system contains an illuminator 1, a projection system 2, a photodetector system 3, a limb 4 with a spiral grid 5 and a limb 6 with a radial grid 7. Autocollimation lens of a projection system 2

состоит из склеенных между собой плосковыпуклой линзы 8, плосковогнутой линзы 9, плоскопараллельной пластины 10 и плосковыпуклой линзы 11 с отражающим слоем на сферической поверхности. К плоской поверхности линзы 8 своими катетными гран ми приклеены две пр моугольные призмы 12, гипотенузные грани которых образуют пр мой угол, а входна и выходна грани призм 12 параллельны плоскост м лимбов.consists of glued together flat convex lens 8, flat-bent lens 9, plane-parallel plate 10 and flat-convex lens 11 with a reflective layer on a spherical surface. Two rectangular prisms 12 are glued to the flat surface of the lens 8 with their catheter faces, the hypotenuse faces of which form a right angle, and the input and output faces of the prisms 12 are parallel to the planes of the limbs.

Оптическа ось проекционной системы расположена под углом 45° к направлению штрихов решеток лимбов в рабочей зоне. В результате проекционна система 2 дает повернутое на 90° изображение штрихов спиральной решетки 5 в плоскости штрихов радиальной решетки 7 с увеличением - 1. Осветитель 1 равномерно освещает рабочую зону решетки 5, проекционна система 2 проецирует решетку 5 в плоскость решетки 7. Фотоприемна система 3 воспринимает световой поток, проход щий через просветы оптических решеток и преобразует его в электрический сигнал, который используетс дл регистрации угловогоThe optical axis of the projection system is located at an angle of 45 ° to the direction of the strokes of the limb grids in the working area. As a result, the projection system 2 produces an image of the spiral lattice 5 rotated by 90 ° in the plane of the strokes of the radial lattice 7 with an increase of - 1. The lighter 1 uniformly illuminates the working area of the lattice 5; the luminous flux passing through the lumens of optical gratings and converts it into an electrical signal that is used to register the angular

положени лимба 4 относительно лимба 6.the position of limb 4 relative to limb 6.

Регистраци взаимного Положени лимбов 4 и 6 осушествл етс известными способами. Дл уменьшени вли ни эксцентриситета установки лимбов 4 и 6 при измерении больших угловых поворотов могут быть использоReciprocal position of limbs 4 and 6 is recorded by known methods. To reduce the influence of the eccentricity of the installation of the limbs 4 and 6, when measuring large angular turns,