SU564521A1 - Способ измерени перемещений - Google Patents

Description

1

Изобретение, относитс  к контрольноизмерительной технике, а именно к способам измерени  перемещений подвижных частей механизмов и приборов растровыми нониусными системами.

Известен способ измерени  перемещений , основанный на анализе картины нониусного сопр жени  растров l. Недостаток его заключаетс  в невысокой чувствительности и сложности реализации.

Известен и другой способ измерени  перемещений растровыми нониусными систмами , заключающийс  в том, что измер ю степень несовпадени  прозрачных элементов растров 2.

Но и этот способ не обладает достаточной чувствительностью, поскольку шаг .комбинационной картинь при определенной длине индикаторного растра может быть меньше длины этого растра.

Целью насто щего изобретени   вл ютс  увеличение чувствительности измерени 

Дл  достижежи  поставленной цели в описываемом способе измен ют параметры одного или обоих сопр гаемых растров цо

тех пор, пока шаг комбиниционного сопр жени  не станет равным длине индикаторного растра, и измер ют положение прозрачного элемента индикаторного растра, первого относительно начала отсчета и соВ падающего с прозрачным элементом измерительного растра.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2 растровое сопр жение этого устройства.

Дл  реализации описываемого способа измерени  перемещени  используют измерительный растр 1, опорный индикаторный растр 2, источник излучени  3 и электронный блок отсчета перемещени  4.

Подвижный измерительный растр 1 представл ет собой механическую рещетку с шагом О „зм и св зан с перемещающейс  частью какого-либо механизма (на чертеже не показан).

Индикаторный растр 2 выполнен опорным и образован фоточувствительными столбцами с щагом -О / фотоматрицы.

Из всех столбцов фотоматрицы элеменами рабочего индикаторного растра 5 шагом .  вл ютс  лишь столбцы , 7, 8 9, 1О, 11, 12, 13. Этот растр 5 образует в комбинации с растром 1 доль оси ОХ из взаимного перемещени  ониусное сопр жение. Взаимодействующии элементами растров  вл ютс  столбцы , 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 растра 2 и ели (зрачки) 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 растра 1.

. Измертельный растр 1 отстоит от начала координат (точка О) на рассто нии Р , что определ етс  положением его условного нулевогозрачка 14 по оси ОХ,

Зрачки 21, 22, 23, 24, 25, 26 .опре дел ют второе положение раствора, а условно нулевой зрачок 21 отстоит от начала координат, на рассто ние . Дискретные элементы 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 фотоматрицы 8 различной степени виньетируютс  зрачками растра 1.

Все столбы растра 5 имеют условный код положени  tn, определ ющий рассто ние столбца от начала коор динат, а все фотоэлементы столбцов растра 2 имеют условный код перекрыти  Т1 , определ ющий степень несовпадени  столбцов растра 5 ,со щел ми растра 1.

Процесс измерени  перемещений по описываемому способу производитс  следующим образом.

После предварительной настройки системы измер ют параметры опорного индикаторного растра 2 (период растра, ширину элементов, взаимодействующих CDI щел ми растра 1) таким образом, чтобы .щаг G комбинационного сопр жени , образованного между растром 1 и новым , рабочим индикаторным растром 5, стал равен длине этого индикаторного растра, а щйрина взаимодействующих элементов при этом была бы не более разности шагов растра 2 и 1 ( зм. )

При настройке измерительной системы в исходном нулевом положении растры 1 и 2 расположены так, чтобы условно нулева  щель 14 растра 1 открывала лишь нулевой (по коду перекрыти ) фо-тоэлемент 31, совмещенный с началом оси ОХ.

После перемещени  измерительного растра 1 определ етс  положение первого относительно начала оси ОХ элемента индикаторного растра (столбца растра 5), совпадающего со щелью растра 1, Дл  данной системы двух растров 1 и 5, элементы которых не параллельны друг другу, считаетс  , что зрачки растра 1 в какой то степени совпадают со столбцами растра 5, если источнику излучени  3 хот  бы

В какой-то степени открыты нулевые элементы этих столбцов, лежащих на оси ОХ, Предполагаетс  также, что дискретный фотоэлемент матрицы, включаетс  только при минимальном виньетировании щелью растра 1, так, что из нескольких соседних фотоэлементов столбца, на которые падает свет от источника 3, включен лшль один (пои перемещении растра 1 на рассто ние Е ОТ нулевого положени  включаетс  только фотоэлемент 28 столбца 9, а фотоэлементы 27 и 29 не включены, так как закрьтты кра ми щелей 16 и 17 растра 1 ), При первом положении растра 1 исковым первым элементом индикаторного растра 5  вл етс  столбец 9, а во втором положении из двух столбцов 11 и 12, нулевые элементы которых 32 и 33 открыты, таким элементом  вл етс  столбец 11, Положение нужного столбца относительно начала О координат по оси ОХ определ етс  тем, что положение соответствующего стобца фиксировано, и относительно точки

0оси ОХ ему приписан код положени  тп . Поэтому в первом случае положение столбца 9 определ етс  кодом положени  , который имеют все элементы столбца 1О,

а во втором - кодом тп 5, который имею все элементы столбца 11, Электронный блок отсчета перемещений 4 определ ет степень несовпадени  сопр гающихс  эле ментов, В описываемом сопр жении растров 1 И 5 это, по существу, - степень перекрыти  щел ми растра 5 нулевых фотоэлементов столбцов фотоматрицы. При полностью открытом источнику 3 нулевом фотоэлементе (например 28) включен только этот фотоэлемент. При смещении растра

1вдоль оси ОХ начинает засвечиватьс  нулевой элемент столбца 10, а элемент 28 столбца 9 начинает несовпадать сО щелью 17,

Из-за непараллельности щелей и столбцов по мере смещени  растра 1 вдоль оси ОХ включаютс  последующие фотоэлементь столбца 9, Степень несовпадени  элементов растра 1 с нулевыми фотоэлементами растра 5 определ етс  кодом перекрыти  П , который приписан каждому фотоэлементу столбца фотоматрицы. Таким образом, в первом положении растра 1 степень несовпадени  столбца 9 со щелью 17 равна нулю (код tl О фотоэлемента 28), а во втором - степень несовпадени  первого из двух столбцов 11 и 12 со щелью 25 равна 7 (по коду ТТ 7 фотоэлемента 30 столбца 11), Дл  правильного определени  степени несовпадени  элементов растров 1 и 5 система настраиваетс  так, чтобы при сопр жении растров сигнал п блок 4

шел лишь с одного элемента матрицы. Возможна также реализаци  других способов определени  степени перекрыти  одноименны элементов растров. Если, например, растровое сопр жение проектируетс  на фоточуаствительную поверхность сканистора, она легко определ етс  по ширине первого импульса , обусловленного сопр жением. В случае сопр жени  двух механических рас-рров (решеток) определ ть степень перекрыти  взаимодействующих элементов (зрачков ) можно по величине интегрального светового потока, прошедшего через сопр гаемые элементы.

Claims (2)

1.Мироненко А. В. Фотоэлектрические измерительные системы. М., Энерги , 1967, с. 52.

2.Авторское свидетельство СССР №396544, кл.С 01 В 11/О2, 1973.

в

I I