SU684582A1 - Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

Info

Publication number
SU684582A1
SU684582A1 SU762437600A SU2437600A SU684582A1 SU 684582 A1 SU684582 A1 SU 684582A1 SU 762437600 A SU762437600 A SU 762437600A SU 2437600 A SU2437600 A SU 2437600A SU 684582 A1 SU684582 A1 SU 684582A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
angle
pulse
selector
state
Prior art date
Application number
SU762437600A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Алексеевич Баранов
Накип Ахметович Зайнашев
Юрий Петрович Контиевский
Михаил Георгиевич Скворцов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4671
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4671 filed Critical Предприятие П/Я Г-4671
Priority to SU762437600A priority Critical patent/SU684582A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU684582A1 publication Critical patent/SU684582A1/ru

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА.В КОД
1
Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в качестве высокоточного угломерного устройства с цифровым выходом.
Известен прецизионный указывающий интерферометр с модифицированной призмой Кёстерса, содержащий источник света, призму Кёстерса, две стекл нные пластинки на пути между призмой и отражающим ълемептом (втора  стекл нна  пластина делитс  на две части, прилегающие друг к другу, одна из которых вращаетс  вокруг иерпепдикул рной плоскости световых лучей оси, дл  смещени  фазы интерференционных но.юс), и чувствительное устройство из двух рас11о,1ожен11ых на рассто нии фото датчиков. Недостатками :)того преобразовател   вл ютс  зависимость надежности определени  величины и пол рности углов в статическом и динамическом режимах от временной и температурной нестабильности параметров двух фотодатчиков, а также малый диапазон измер емых углов (единицы минут ), обусловленный интерференционной оптической схемой устройства 1.
Известен также фотоэлектрический преобразователь , содержащий осветитель, .isyxплечевой интерферометр со светоделительным устройством в виде призмы Кёстерса, раздел ющим световой поток на два параллельных и равных между собой пучка, двухлинзовую оптическую систему дл  согласовани  падающих на плоские отражатели пучков лучей, датчик линейных перемещений с одним из плоских отражателей интерферометра и механическим модул тором светового нотока, датчик угловых перемеп1ений с другим плоским отражателем, щелевую диафрагму, два фотонриемника, электронную схему с суммарно-разностной обработкой сигнала, источник компенсационною воздействи  1 отсчетный прибор 2.

Claims (3)

  1. Ме.хостатком утого иреобрпзоваге.ч   вл етс  ма. диапазон измер емых уг.чов (минуты), а также вли ние томнературной и временной нестабильност параметров двух неидентичных фотопрпомников, аналоговых схем вычитани  и схммировани  (дрейф нул ) и механического модул тора на правильность определени  вслнчины и пол рности углов в статическом и динамическом режимах. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий оптический блок сосветоделительным элементом в виде физмы Кёстерса, соединенный с источником напр жени  и блоком обработки сигнала 3J. Недостатком этого преобразо&ател   вл етс  низка  точность за счет того, что знак малых углов определ етс  счетчиком, в котором могут возникнуть сбои из-за действи  различных причин, например недостаточной помехоустойчивости счетчика. Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы преобразовател  за счет введени  информации о знаке угла непосредственно в световой сигнал. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предложенный преобразователь введены амплитудный селектор и блок пол рности угла, а в одну из ветвей светоделительного элемента введен фильтр. Выход оптического блока через амплитудный селектор соединен с одними из входов блока определени  пол рности угла, другой вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала . На фиг. 1 представлена функциональна  схема фотоэлектрического преобразовател  угла поворота вала в код; на фиг. 2 - развернута  структурна  схема электронной части преобразовател ; на фиг. 3 - временные диаграммы напр жений в характерных точках схемы. Преобразователь угла поворота вала в код содержит осветительную часть 1 с излучателем и диафрагмой, светоделительный элемент в виде призмы Кёстерса 2, на одной половине основани  которой нанесено покрытие, например, в виде нейтрального фильтра 3, ослабл ющего световой поток, зеркало 4, фотоприемную часть, состо щую из объектива 5 и сканистора б со светочувствительной полоской 7. Эти элементы образуют оптический блок -8. Преобразователь содержит также блок обработки сигнала 9 и блок определени  пол рности угла 10, вход которого подключен через амплитудный селектор 11 к нагрузочному резистору 12 сканистора 6. Блок обработки сигнала 9 содержит формирователи 13 и 14, счетчик 15 и генератор развертки 16. Блок определени  пол рности угла содержит элемент запрета 17, триггеры 18- 20 и элемент И 21. Преобразователь работает следующим образом. Параллельный пучок лучей, сформированный в осветительной части 1 направл етс  на внутреннюю светоделительную поверхность «а призмы Кёстерса 2, где раздел етс  на два пучка, проход щих по следующим пут м. Первый путь: после отражени  от поверхности «а на боковую грань «в и отразившись от боковой грани «в, световой пучок попадает на зеркало 4, отразившись от которого, пучок падает на грань «в и, отразившись от грани «в, проходит через поверхность «а и через объектив 5 проекцируетс  в виде изображени  штриха на сканистор 6. Второй путь: после прохождени  поверхности «а световой пучок отражаетс  от боковой грани «с, затем отража сь от зеркала 4 и дважды пересека  грань «d с фильтром 3, ослабл ющи.м световой поток, отражаетс  от грани «с и от поверхности «а, и проходит через объектив 5 на сканистор 6. При этом, если зер.кало 4 параллельно основанию призмы Кёстерса 2, (грань «d)j70 световой пучок не раздваиваетс  и проектируетс  в центр светочувствительной полоски в виде одного штриха. Если зеркало 4 поворачиваетс  относительно оси «О, например, вправо на угол Дф, то световой пучок на выходе призмы раздваиваетс , и более  ркий световой штрих, проход щий на сканистор по первому пути, перемещаетс  по светочувствительной полоске вправо на угол 2Лф (относительно нулевого положени  штриха), и другой, менее  ркий световой штрих, перемещаетс  влево на угол 2 Д ср. В результате этого рассто ние между двум световыми щтрихами. спроектированными на сканисторе, пропорционально 4Дф, что существенно повыщает точность отсчета угла. Формирователь представл ет собой логическое устройство, на выходе которого образуютс  импульсы, используемые дл  запуска и остановки счетчика 15 только при наличии на его входе двух последовательных импульсов за один период развертки сканистора. В том случае когда измер емый угол равен нулю и оба световых щтриха на слое сканистора 6 сличаютс  в один, на вход формировател  13 с нагрузки (резистора 12) сканистора поступает за период развертки один импульс, на выходе формировател  импульсы отсутствуют, и счетчик 15 не запускаетс . Исходное состо ние устройства при «нулевом угле характеризуетс  следующими режимами основных его блоков. Исходное состо ние устройства при «нулевом угле характеризуетс  следующими режимами основных его блоков. На сканистор подаетс  линейно-ступенчатое напр жение развертки с генератора 16. Одновременно это напр жение поступает на вход формировател  14, на выходе которого в результате дифференцировани  линейно-ступенчатого напр жени  образуютс  импульсы, подаваемые на счетный вход счетчика 15, управл емого по входу запуска и остановки счета формирователем 13. В этом состо нии счетчик не запускаетс . Триггеры 18 и 19 в это врем  наход тс  в таком состо нии, что на их выходах «d и «f - «нулевые уровни. Элемент И 21 закрыт, и на выходе «g триггера 20 также «нулевой уровень, обозначающий, например , знак «- измер емого угла, соответствуюш ,ий углу, предшествующему данному нулевому состо нию устройства. Поскольку сканистор засвечиваетс  в этом состо нии одним слитным световым штрихом, с нагрузки сканистора снимаетс  один импульс, амплитуда которого превышает второй пороговый уровень селектора. В ре зультате возникают одновременно импульсы на обоих выходах «в и «с селектора (фиг. 2) Импульс, действующий на выходе «в, переводит триггер 18 в состо ние «единичного уровн  на выходе «d. Однако наличие импульсов одновременно на обоих входах элемента запрета 17 не дает импульса на его выходе, и триггер 18 остаетс  в исходном состо нии. Состо ние выходного триггера 20 также остаетс  исходным. При повороте зеркала, например, влево (присвоим этому направлению положительный знак угла), на резисторе 12 образуютс  два последовательных за период развертки импульса. При этом первым следует импульс с большей амплитудой (фиг. 2 а, в, С...Д). Действие первого во времени импульса большей амплитуды, поступившего на вход селектора 11, аналогично. При действии на входе селектора 11 второго импульса - меньшей амплитуды возникает импульс только на выходе «с селектора . Этот импульс проходит через элемент запрета 17 и переводит триггер 19 в состо ние «единичного уровн  на выходе «е. Этим уровнем знаковый триггер 20 переводитс  в состо ние «единичного уровн  на его выходе «g, что соответствует знаку « + измер емого угла. Одновременно импульс, поступивший с выхода элемента запрета 17, переводит триггер 18 в состо ние «единичного уровн  на его выходе «f. Однако на выходе., элемента И 21 импульс не возникает, поскольку на другом его входе действует «нулевой уровень с выхода «d триггера 19. По окончании каждого цикла развертки триггер 19 устанавливаетс  в «нулевое положение задним фронтом импульса генератора 16. При повороте зеркала вправо первым следует импульс меньшей амплитуды (фиг. 2 а в , с-.-д). При этом возникает на выходе «с селектора, который проходит алемент запрета 17 и снова устанавливает триггер в состо ние «единичного уровн  на его выходе «f. Импульс большей амплитуды. Cv eдyющий вторым, вызывает по вление импульсов на выходах «в и «с селектора. При этом импульс с выхода «в переводит триггер 19 в состо ние «единичного уровн  на выходе «d, а триггер 18 остаетс  в «единичном состо нии. В результате на выходе элемента И 21 возникает «единичный уровень, который устанавливает триггер 20 в состо ние «нул  на его выходе, что соответствует знаку «- измер емого угла. Одновременно счетчик 15 запускаетс  первым н останавливаетс  вторым импульсами, выдава  на выход число, пропорцнональное новому значению измер емого угла. Точность определени  знака, измер емого с помощью предложенного преобразовател  угла, не зависит от количества считываемых импульсов, а определ етс  только быстродействием элементов амплитудного селектора и блока пол рности угла, врем  срабатывани  которых должно быть меньше интервала следовани  двух импульсов, образуюшихс  в сканисторе при. минимальном рассто нии между двум  световыми штрихами. Применение соответствующих высокочасотных элементов обеспечивает необходимое ыстродействие. Таким образом, введение ослабител  светового потока .в одну из ветвей светоделительного устройства и подключение блока пол рности угла через амплитудный селектор к выходу сканистора исключает зависимость точности определени  знака угла от объема счетчика импульсов угла и тем самым позвол ет повысить надежность определени  пол рности угла в статическом и динамическом режимах. Формула изобретени  Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код, содержащий оптический блок со светоделительным элементом, в виде призмы Кестера, соединенный с блоком обработки сигнала, отличающийс  тем, что, с целью пЬвыщени  точности работы преобразовател , в него введены амплитудный селектор и блок определени  пол рности угла, а в одну из ветвей светоделительного элемента введен фильтр, выход оптического блока через амплитудный селектор соединен с одним из входов блока пол рности угла, другой вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3285124, кл. 88-14, 1966.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР № 347561, кл. G 01 В 1/02, 1973.
  3. 3.Авторское свидетельство СССР № 494760, кл..а 08 С 9/06, 1974.
    Г
    КД| /
    // /y///7/y/Z /7/A
    Фиг.1
    I.
    JC
    L.
    19
    IS
    20
    Ю
    Ус/71,, О
    J
SU762437600A 1976-12-25 1976-12-25 Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код SU684582A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762437600A SU684582A1 (ru) 1976-12-25 1976-12-25 Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762437600A SU684582A1 (ru) 1976-12-25 1976-12-25 Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU684582A1 true SU684582A1 (ru) 1979-09-05

Family

ID=20689662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762437600A SU684582A1 (ru) 1976-12-25 1976-12-25 Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU684582A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3584959A (en) Shaft position encoders
SU684582A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код
SU1269026A1 (ru) Устройство дл измерени неравномерности скорости вращени
SU926532A1 (ru) Автоматизированный гониометр
SU134038A1 (ru) Фотоэлектрический датчик дл формировани отметок угла поворота
SU1180697A1 (ru) Устройство дл измерени рассто ний между отражающими поверхност ми
SU1080053A1 (ru) Способ определени положени фокальной плоскости объектива и устройство дл его осуществлени
SU485399A1 (ru) Фотоэлектрический автоколиматор
SU706694A1 (ru) Фотоэлектрический автоколлиматор
SU879298A1 (ru) Оптико-электронное устройство дл контрол углового поворота объекта
SU510642A1 (ru) Способ дистанционного контрол угловых перемещений объектов
SU808836A1 (ru) Устройство дл измерени малыхуглОВыХ пЕРЕМЕщЕНий
SU1508092A1 (ru) Устройство дл измерени перемещений
SU1573345A1 (ru) Способ определени положени границ объекта
SU1113671A1 (ru) Устройство дл измерени угловых перемещений
SU381057A1 (ru) Фотоэлектрическое автоколлимационное устройство
SU410243A1 (ru)
SU523376A1 (ru) Автоколлимационный прибор
SU365555A1 (ru) Цифровой фотоэлектрический автоколлиматор
SU523275A1 (ru) Оптический датчик углового положени ротора гироскопа
SU1416861A1 (ru) Интерферометр дл измерени линейных перемещений объекта
RU2073201C1 (ru) Устройство для измерения угла поворота объекта
SU450077A1 (ru) Устройство дл контрол формы параболической поверхности
SU1167426A1 (ru) Устройство дл контрол углового положени излучател
RU2112208C1 (ru) Устройство для автоматизированного измерения угловых величин