SU714456A1 - Photoelectric shaft angular position-to-code converter - Google Patents
Photoelectric shaft angular position-to-code converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU714456A1 SU714456A1 SU772482023A SU2482023A SU714456A1 SU 714456 A1 SU714456 A1 SU 714456A1 SU 772482023 A SU772482023 A SU 772482023A SU 2482023 A SU2482023 A SU 2482023A SU 714456 A1 SU714456 A1 SU 714456A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- drum
- sensors
- slots
- group
- angular position
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Description
(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА певОРОТА ВАЛА Б КОД(54) PHOTO-ELECTRIC CONVERTER OF ANGLE OF SHAFT BARCHES CODE
Предлаа аемое изобретение относитс к области контрольно-измерительной тех ники и может быть использовано в оптико-механических угломерных ус -ройctBax дл определетщ координат исслеnyehibix объектов. Известны различные конструкции преобразователей , которые примен ютс , на пример, в металлорежущих CTatocax, в высокоточных измеритеьных приборах и т.п. Известны преобразователи угла в код с фазовращател ми, принцип действи которых заключаетс в измерении врё- менногю интервала, соответствующего разности фаз опорного напр жени и вы- хошгого напр жени фазовращател , за- полнсппюго стабшпзной частотой от генератора импульсов. Погрешность такого пр| ог;раповател зависит от линейности иоморс1шл фазы ф;)зоБращател , соотноше ни частот питани и генератора высоко частоты. Указанный составл ющие вли ю на точность измерени уг ов, котора находитс в пределах ±24-3 11. Известев также оптический растровьй камертонный датчик, содержащий вращающийс барабан с прорез ми, растровую рещетку, укрепленную на кольцевом камертоне, привод камертона, осветитель и фотоприем1-гак. Излучение от осветител , расположенного с внутренней стороны барабана проходит через капеблющуюс растровую рещетку, прорези барабана и попадает на фoтoпpиeм шк, расположенный с внешней стороны барабана. Данна конструкци датчика повышает точность измерени углов за счет посто нпой работы рещетки на резонансной частоахэ и котора не имеет осевого биени , однако, этот датчик не выдает паиТ1ЫХ об отловом положении вала в коповой форме, и поэтому не .ет быт1. испошэзован дл статического опрчдолони углов С2Х Известен фотоэлек1рический импу;а.;-ный датчик, состо щий ип двух сосхлюThe proposed invention relates to the field of instrumentation technology and can be used in optomechanical goniometer us-octbax for determining the coordinates of explored objects. Various constructions of transducers are known, which are used, for example, in metal-cutting CTatocax, in high-precision measuring devices, etc. Converters of angle to code with phase shifters are known, the principle of action of which is to measure the time interval corresponding to the phase difference between the reference voltage and the high voltage of the phase shifter, which is filled with the stabilizer frequency from the pulse generator. The error of this pr | og; the rapper depends on the linearity of the omorphic phase of the ph;; The indicated components influence the accuracy of measurement of angles, which are within ± 24-3 11. The limestone also includes an optical raster a tuning fork sensor containing a rotating drum with slots, a raster grill mounted on a ring tuning fork, a tuning fork drive, an illuminator and a photodetector1- hook The radiation from the illuminator, located on the inner side of the drum, passes through the dripping raster grating, cut through the drum and enters the photoperformer SC, located on the outer side of the drum. This sensor design improves the accuracy of angle measurement due to the constant operation of the grid on the resonant frequency and which does not have an axial beat, however, this sensor does not give a share about the catch position of the shaft in a cop form, and therefore does not have 1. used for static C2X angle angles; The photoelectric impu is well known; a;
вращающихс в противоположные стсроюл np03ffa4Htix дисков с нанесенными на них непрозрачными рисками, и расположенных по обе стороны от них соответственно фотоприемников и источйшсов излучени . В момент совпадени на дисках TeMfffltx рисоксвет от источника излучени попадает на фотоприемник, а в момент совпадени прозрачных и непрозрачных - свет не поступает. Эта конструкци также повышает точность измерени углов, но не выдает кодовой комбинации сигналов Сзл.discs rotating on opposite sides of the np03ffa4Htix with opaque risks applied to them, and located on either side of them, respectively, the photoreceivers and the radiation sources. At the moment of coincidence on the TeMfffltx disks, the risoxvet from the radiation source hits the photodetector, and at the time of the coincidence of the transparent and opaque, the light does not enter. This design also improves the accuracy of angle measurement, but does not provide a code combination of Szl signals.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению вл етс преоёразов атёль с многодорожечшлм модул тором, который преобразует угловые положени вала в электричеркие импульсы с одеовременным их кодированием.The closest in technical essence to the proposed invention is a modifier with a multi-modular modulator that converts the angular positions of the shaft into electric pulses with a codification of them.
Этот преобразователь содержит непрозрачный вращающийс диск (барабан) с прорез ми, которые сгруппированы в кольцевые дорожки, образующие кодовую маску и неподвижно установленные датчики , состо щие из источника излучени , диафрагмы . ифотоприемника С4.This converter contains an opaque rotating disk (drum) with slits, which are grouped into ring tracks, forming a code mask and fixedly mounted sensors consisting of a radiation source, orifice plate. if the receiver C4.
Указанный преобразователь может быть использован в целом р ще случаев, однако, его применение .дл определени углов пор дка, {шпример, одной угловой минуты и менее невозможно в св зи с рудност ми изготовлени кодовых барабанов у которых прорези младших кодовых Дорожек при такой дискретности измер ютс сотыми дсйт ми миллимет ра. Установка барабанов с такой дискретностью на узлы, работающие со средними скорост ми (до 1000 об/мин) требует применени специальных кталоинерционных фотоприемников, которые обладают низкой долговечностью Узкие на барабане легко загр зн ютс что снилйает надежность преобразовани .This transducer can be used as a whole in other cases, however, its use for determining angles of the order of, {for example, one angular minute and less is not possible due to the ore manufacturing of code drums in which the slots of lower code tracks with such discreteness hundredths of millimeters. Installing drums with such discreteness at nodes operating at medium speeds (up to 1000 rpm) requires the use of special cel-inertial photodetectors that have low durability. Narrow on the drum is easily contaminated, which reduces the reliability of the conversion.
Цель изобретени - псжышение быстродействи и разрешающей способности преобразовател .,The purpose of the invention is to increase the speed and resolution of the converter.
Указанн;а цель достигаетс тем, что в фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код введены дополнительные датчики и размещены вдоль дьрржки младшего разр да группами, ко личество датчиков в последующей группе равно удвоенному количеству датчиков предыдущей группы, первые датчики в каждой группе устаНсклеНы на рассто нйи Кратном целому числу шагов между сквозными прорегз ми кодового элемента,The goal is achieved by adding additional sensors to the photoelectric converter of the angle of rotation of the shaft and placing the groups along with the least significant number of sensors in the subsequent group equal to twice the number of sensors of the previous group, the first sensors in each group are installed Multiple integer number of steps between through proregz of the code element,
а датчики внутри каждой групгты размешены так, что проекци шели на плоскость, перпендикул рную оптической оси датчика , в два раза меньшем, чем в преды- душей группе.and the sensors inside each group are placed in such a way that the projections of the neck are on a plane perpendicular to the optical axis of the sensor, which is two times smaller than in the previous group.
Па чертеже изображен кодовый элемент (барабан), 1, имеющий одну дорожку с равномерно нанесенными прорез ми, и три группы датчиков. Каждый датчикPa of the drawing shows a code element (drum), 1, having one track with uniformly applied slits, and three groups of sensors. Each sensor
включает в себ осветитель 2, диафрагмы 3 и 4 и фотоприемник 5. Датчики и барабан установлены в неподвижном корпусе 6, При вращении барабагю преобразователь выдает комбинацию сигна-includes illuminator 2, diaphragms 3 and 4, and a photodetector 5. Sensors and a drum are installed in a fixed case 6. When the drum is rotated, the converter outputs a signal combination
лов в двоичном коде, и замен ет в нашем случае трех дорожечный кодовый преобразователь .binary code, and in our case replaces the three-track code converter.
Ширина прорезей однодорожечного барабана и их количество полностью соответствуют старшей дорожке трехдорожеч- ного барабана. Количество датчиков в группе выбираетс путем удвоегш количества датчиков предыдущей группы, т.е. так же, как выбираетс количество прорезей кодового барабана.The width of the slots of the single-track drum and their number fully correspond to the older track of the three-track drum. The number of sensors in a group is selected by doubling the number of sensors in the previous group, i.e. just as the number of slots of the code drum is selected.
Так п г где п - число датчиков в группе,So p g where n is the number of sensors in the group,
2 - пор дковый номер группы. Например, дл третьей группы коли-чество датчиков . 4. Ширина прорезей $2.на барабане дл каждой группы датчиков должна быть равна ширине прорезей на соответствующих дорожках прототипа . Получение щелей заданной щири1Ш2 is the group serial number. For example, for the third group the number of sensors. 4. The width of the slots $ 2. on the drum for each group of sensors must be equal to the width of the slots on the respective tracks of the prototype. Getting cracks given
обеспечиваетс установкой датчиков под соответствующими углами c/i. (см. чертеж). (Х. 7 это углы,образованные пересечением оптических осей датчиков с касательными, вершины которыхIt is provided by installing the sensors at appropriate c / i angles. (see drawing). (X. 7 are the angles formed by the intersection of the optical axes of the sensors with tangents whose vertices
лелсат на наружной образующей барабана .Lelsat on the outer part of the drum.
При такой установке датчиков ширина прорезей барабана, способна пропускать световой поток, уменьшаетс в зависи-With this installation of sensors, the width of the slots of the drum, capable of transmitting the luminous flux, decreases depending on
мости от величины угла а(. . Эта ширина прорезей дл каждой группы датчиков расчитьшаитс по формуле; Szof the angle a (.. This width of the slits for each group of sensors is calculated by the formula; Sz
,z 1z 1
где S- - ширина прорезей нп барабане. В конструкции дл получени ааданНОЙ ширины прорезей S, where S- is the width of the slots np drum. In the design for obtaining aadannoy width of the slots S,
датчики нужн установить под угламиsensors need to be installed at angles
ss
o.arctg-| -arc5.n р .o.arctg- | -arc5.n p.
где - толщина стенки барабана.where is the drum wall thickness.
Дл получени кодовой комбинации преобразователем с одно оро/чочным fiaр баном патчикч в группе устйнавливаютс на равном рассто нии друг от друга или на рассто нии m от первого датчика, которое определ етс , по форму/ie;In order to obtain a code combination with a converter with a single orbital band bank, patches in the group are set at an equal distance from each other or at distance m from the first sensor, which is determined by the shape of / i;
r.;,.t.())+(i:dll,r.;,. t. ()) + (i: dll,
где К - любое целое число,. where K is any integer.
t - шаг между прорез ми модул тора , I - пор дковый номер датчика вt is the spacing between the slots of the modulator, I is the sequence number of the sensor in
группе.group.
Первые датчики rpyrin устанавливаютс на рассто нии М друг от друга, которое кратно целому числу шагов между прорез ми барабана М - t КThe first rpyrin sensors are mounted at a distance M from each other, which is a multiple of the integer number of steps between the slots of the drum M - t K
За один оборот модул тора каждый датчик выдает равное Количество импульсов , соответствующее количеству прорезей барабана или количеству про- резей cfapmeft дорожки устройства - про тотйпа, которые на чертеже не показаны , т.е. каждый датчик работает с равной и минимальной частотбй следовани сигналов в отличие от датчиков известного устройства, работающих с разной частотой следовани сигналов, котора удваиваетс в направлении от старшей дорожки к младшей.During one revolution of the modulator, each sensor generates an equal Number of pulses, corresponding to the number of drum slots or the number of cfapmeft slots of the device's track - just the type that is not shown in the drawing, i.e. Each sensor operates with equal and minimum frequency of signal following, unlike sensors of a known device, operating with a different frequency of signal following, which doubles in the direction from the upper track to the lower one.
Такое выполнение преобразовани по сравнению с известными повышает быстродействие за счет уменьшени частоты модул ции фотоприемника, а такЖе повышает дискретность за счет выполнени функций младших дорожек барабана старшими , уменьшает габариты за счет уменьшени количества прорезей на дорожках , барабана, упрощает технологию и сокращает в 10-15 раз врем изготовлени барабана и в 20-25 раз eix) возможность.This conversion compared to the known increases the speed by reducing the frequency of modulation of the photodetector, as well as increases the resolution by performing the functions of the lower drum tracks by the older ones, reduces the size by reducing the number of slots on the tracks, the drum simplifies the technology and reduces by 10-15 times the manufacture of the drum and 20-25 times eix) opportunity.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772482023A SU714456A1 (en) | 1977-04-20 | 1977-04-20 | Photoelectric shaft angular position-to-code converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772482023A SU714456A1 (en) | 1977-04-20 | 1977-04-20 | Photoelectric shaft angular position-to-code converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU714456A1 true SU714456A1 (en) | 1980-02-05 |
Family
ID=20707348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772482023A SU714456A1 (en) | 1977-04-20 | 1977-04-20 | Photoelectric shaft angular position-to-code converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU714456A1 (en) |
-
1977
- 1977-04-20 SU SU772482023A patent/SU714456A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH044973Y2 (en) | ||
US3770970A (en) | Shaft angle encoder | |
US4218615A (en) | Incremental digital shaft encoder | |
US5886352A (en) | Readhead for an opto-electronic rotary encoder | |
JPH06347293A (en) | Rotation detector and scale for detecting rotation | |
US5537210A (en) | Rotation detecting apparatus and scale having a multi helix diffraction grating for the same | |
US3400275A (en) | Optical encoder having a common light source located in a rotatable shuttered housing | |
JPH02143112A (en) | Kinematic encoder and code member thereof | |
US3244895A (en) | Shaft encoders | |
JPS6255511A (en) | Rotary encoder | |
US3364359A (en) | Electro-optical encoder having transmission variation compensation | |
SU714456A1 (en) | Photoelectric shaft angular position-to-code converter | |
JP4315323B2 (en) | Projection type rotary encoder | |
JPH05256666A (en) | Rotary encoder | |
JPS6381212A (en) | Rotary encoder | |
US3572940A (en) | Method and a device for measuring the sighting error of an optical apparatus | |
JP2697939B2 (en) | Rotary encoder | |
JPS636418A (en) | Encoder | |
JPH07218237A (en) | Optical displacement measuring apparatus | |
SU561162A1 (en) | Photoelectric Coordinator Scanning Raster | |
SU1310631A1 (en) | Photoelectric transducer of circular displacements | |
JPS59211822A (en) | Displacement converter | |
SU1187133A1 (en) | Photoelectric automatic collimator | |
SU853378A1 (en) | Interference device for measuring linear and angular displacements | |
JPH07218221A (en) | Optical displacement-measuring apparatus |