SU504224A1

SU504224A1 - Angle Code Transducer

Info

Publication number: SU504224A1
Application number: SU2051183A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Евтихиев; Анатолий Леонидович Ландау
Original assignee: Московский институт радиотехники, электроники и автоматики
Priority date: 1974-08-13
Filing date: 1974-08-13
Publication date: 1976-02-25

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД(54) CORNER CONVERTER

1one

Изобретение относитс к автоматике И вычислительной технике и может быть использовано дл высокоточных измерений уг;пов и угловых перемещений в цифровой форме .The invention relates to automation and computing and can be used for high-precision measurements of angles and angular movements in digital form.

Известны| преобразоватепи угол - код, содержащие источник излучени , оптически соединенный через систему светоделителей, аёркал и световодов с приемниками излучени расположенными внутри герметичного корпу|са , вдоль геометрической оси которого уста;новлен вал с отражателем, оптически соеди- ненным с источником излучени .Known | Conversion Angle is a code containing a radiation source optically connected through a system of beam splitters, cylinders and light guides with radiation receivers located inside a sealed enclosure, along the geometric axis of which a shaft is installed with a reflector optically connected to the radiation source.

Однако они имеНот низкую помехоустойчивость , вызванную расположением приемников излучени ,,However, they have a low noise immunity due to the location of the radiation receivers,

Цель изобретени - повышение помехо устойчивости преобразовател .The purpose of the invention is to increase the noise stability of the converter.

Достигаетс это тем, что в нем вал выполнен полым, а приемники излучени устайовлены внутри вала.This is achieved by the fact that in it the shaft is hollow and the radiation receivers are located inside the shaft.

На чертеже изображен преобразователь угол-код.The drawing shows the angle-code converter.

Преобразователь заключен в герметичный корпус 1, в приливах которого на:прецизион ных безлюфтовых подшипниках 2 и 3 закреплен входной вал 4. На вал 4 посажены два |Кольцевых тонкопленочных световода 5 и 6 на подложках. Источник излучени 7 ( оп{тический квантовый генератор (ОКГ) распо... Шожен на юстировочном приспособлении, состо щем из двух подвижных платформ 8 и 0, способных перемещатьс во взаимоперпенди- кул рных направлени х относительно корпуса преобразовател . От ОКГ излучение поступает на светоделитель 1О, закрепленный в корпусе преобразовател . Одним из разделенных ртим (Светоделителем лучей по одной линии |передачи ( неподвижной) через неподвижное зеркало 11, неподвижный светоделитель 12 частично вводитс в первый кольцевой световод , а частично после светоделител 12 попадает на зеркало 13 и вводитс во второй кольцевой световод. Необходимыйфазовый сдвиг и между двум вводимыми в кольцевые световоды лучами достигаетс выбором i соответствующе и оптической длины пути этого луча от светоделител 12 до вводного 1 зеркала 13.The converter is enclosed in a hermetic case 1, in the tides of which on: precision backlash-free bearings 2 and 3 an input shaft 4 is fixed. On shaft 4 two | Ring thin-film light guides 5 and 6 are planted on substrates. Radiation source 7 (optical quantum generator (laser) is located on the adjustment device consisting of two moving platforms 8 and 0 capable of moving in mutually perpendicular directions relative to the converter housing. From the laser the radiation goes to the beam splitter 1O, fixed in the converter case. One of the separated rtim (beam splitter along one transmission line (fixed) through the fixed mirror 11, the fixed beam splitter 12 is partially inserted into the first annular light guide, and after about beamsplitter 12 falls on the mirror 13 and introduced into second annular waveguide. Neobhodimyyfazovy shift between the two optical fibers introduced into the annular beams is achieved suitable for this i and optical path length of the beam from the beamsplitter 12 to the opening 13 of the mirror 1.

По другой линии передачи луч п.111адает нл закрепленные на валу отражатель 14, затем зеркало 15, светоделитель 16 и йастич но вводитс в первый кольцевой световод, а частично через светоделитель 16 вводное зеркало 17 вводитс во второе кольцо. В центре вала расположены кольцевые линцы 18, в фокальных плоскост х которых наход тс приемники «эмерени - кольцевые фотореэисторы 19. С помощью штуцеров 2О н 21 осуществл етс залив и слив настроечной жидкости 22 в корпус преобразовател . Перед началом работы описываемого: преобразовател угол-кодпроизводитс юстировка его оптической системы, при которо излучение источника 7 излучени с помощью юстировочного приспособлени направл ют строго по оси входного вала, что необходимо дл стабилизации длины пути подвижного луча при вращени х входного вала. Затем производ т настройку угломерной системы преобразовател , т.е4 настройку в резонанс кольцевых световодов и получение необходимой кратности длины Сто чей волны в них общей длине световодного кольца. Дл подвижный луч временно закрывают непрозрачной преградой 23, плавно измен ют коэффициент преломлени поступающей в корпус преобразовател жидкости и контролируют величину сигнала с фоторезисторов 19. При возникновении резонанса, т. е. при максимальной величине сигнала с «{юторезисторов , прекращают дальнейший проток жидкости и открывают путь подвижному лучу, Работа преобразовател осуществл етс следующим образом. Каждые два луча, вве- деннь:е в кольцевые световоды (подвижный и неподвижный), интерферируют в светово- дах 5 и 6, в результате eio, Гюкии.ю ,i,. верхностп их освещают с опредоленгмй иитенсисностью , завис щей от yrjsobcn-o лоложени входного вала 4, Период изменени освещенности определ етс длиной волны излучени ОКГ в ,материале светсвода. Интенсивностьсвечени .внутренних боковых, поверхностей световодов измер етс с помощью фоторезисторов 19. Сигналы с выхода этих фоторезисторов поступают на выход преобразовател угол-код и служат дл .определени внешней электронной схемой величины и знака угловых перемещений вход,- ого вала. Предлагаемый оптический преобразователь угол-код обладает компактностью и удобством конструкции, позвол ющей непосредственно св зывать входной вал преобразовател с любым вращающимс эле- . амых различных измерительных приборов, исполнительных механизмов, систем автоматического управлени и регулировани , угловые переменюни котормх необходимо измер ть с большой точиостьк). о р м у л а изобретени Преобразователь угоп-код, coiv;--,ГА-ПШК источник излучени , ощ-ичоски соединопиьп: через систему светоделителей, зеркал и товодов с приемии;:амн и лучои , растили--.. женными внутри герметичного корпуса, вдоль геометрической оси которого ус-ь-v новлен вал с отражателем, оптически соединенным с источником излучени , о т л чающийс тем, что, с целью нов, шени помехоустойчивости преобразова1ел5х. в нем вал выполнен полым, а приемники излучени .установлены внутри оа.ча. ГК Along another transmission line, the beam of claim 1111 gives the reflector 14 fixed on the shaft, then the mirror 15, the beam splitter 16 and is randomly introduced into the first annular light guide, and partly through the beam splitter 16 the introductory mirror 17 is introduced into the second ring. Ring liners 18 are located in the center of the shaft, in the focal planes of which there are measurement receivers — annular photoreistors 19. Using fittings 2O and 21, the tuning fluid 22 is poured and drained into the converter housing. Before starting the work described: the angle-code converter makes the adjustment of its optical system, in which the radiation of the radiation source 7 is directed along the axis of the input shaft by means of an adjusting device, which is necessary to stabilize the path length of the moving beam when the input shaft rotates. Then, the goniometer system of the converter is tuned, i.e., 4 tuning the resonant annular fibers into resonance and obtaining the necessary multiplicity of the length of the Stoch wave in them the total length of the light guide ring. For a moving beam, they are temporarily closed with an opaque barrier 23, smoothly changing the refractive index of the fluid flowing into the converter case and controlling the signal from the photoresistors 19. When resonance occurs, i.e. at the maximum value of the signal from the {ytoresistors, the further flow of the fluid stops and they open the path of the rolling beam, the operation of the converter is carried out as follows. Every two beams, introduced: e into circular fibers (mobile and stationary), interfere with fibers 5 and 6, as a result of eio, Gyuki.i, i ,. their surface is illuminated with a certain intensity depending on the yrjsobcn-o position of the input shaft 4. The period of variation in illumination is determined by the wavelength of the laser radiation, the light source material. The intensity of the luminescence of the inner side surfaces of the optical fibers is measured using photoresistors 19. Signals from the output of these photoresistors go to the output of the angle-code converter and serve to determine the magnitude and sign of the angular displacements of the input shaft by an external electronic circuit. The proposed angle-code optical transducer has a compact and convenient design that allows direct connection of the input shaft of the transducer with any rotating element. various measuring instruments, actuators, automatic control and regulation systems, the angular varia- tions that must be measured with great accuracy). About rumulah of invention Inverter code, coiv; -, GA-PSHK radiation source, feeler connection: through a system of beam splitters, mirrors and receivers with reception;: amn and beams, grown ... .. inside sealed housing, along the geometrical axis of which the us-v-shaft is inserted, with a reflector optically connected to the radiation source, which is so that, in order to be new, noise immunity of the transducer is 5x. in it, the shaft is hollow, and the radiation receivers are mounted inside aa.h. GK