SU769596A1 - Способ передачи угла поворота вала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники, и в частности обеспечивает передачу углов поворота с одного объекта на другой с помощью оптического сигнала и может быть применено в станкостроении , строительстве, геодезии и в судостроении дл  согласовани  монтируемых объектов.

Известен способ передачи угла поворота контролируемого объекта относительно базового, основанный на делении светового потока излучени  контролируемого объекта на две части призмой-анализатором базового объекта, эти части преобразуютс  в каналах фотоэлементами в электрические сигналы, сравниваютс  между собой, образу  разностный сигнал, пропорциональный углу поворота 1.

Недостатками способа  вл ютс  низка  точность и стабильность передачи угла из-за низкой стабильности фотоприемников при изменении температуры окружающей среды .

Известен способ передачи углов поворота , основанный на делении модулированного светового сигнала на две части с разнознаковой зависимостью сигналов в каналах с фотоэлементами от угла поворота. При этом разностный сигнал, получаемый

на выходах фотоэлсу.ентов, соответствует относительному углу поворота 2.

Так как каждому каналу приемного блока свойственна нестабильность передачи сигналов в зависимости от иЗМенени . например, питани , температуры, то на выходе фотоэлементов произойдет дрейф нул , т. е. ухудшитс  стабильность и, следовательно , точность передачи угла.

Целью изобретен1:   вл етс  повышение

10 стабильности и точности передачи угла.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что по способу передачи угла поворота вала, основанному на формпрованни 15 модулированного светового потока двух световых потоков и преобразовании первого из них в электрический сигнал, с целью повышени  точности и стабильности передачи электрический сигнал последовательно преобразуют в электрический сигнал с противоположным знаком и дополнительный световой поток, из которого формпруют два световых потока, сравнивают второй световой поток с первым дополнитель25 ным световым потоком и по результатам сравнени  определ ют величину передаваемого угла поворота вала.

Известно устройство дл  передачи угла поворота вала, содержаихее задающий

30 блок с излучателем модулированного светового потока и пол ризатором, пpIie rпый блок с анализатором и фотоприемникам ; в котором излучатель модулированного светового потока через пол ризатор и анализатор оптически соединен с фотоириемника ,ми 2.

Недостатками устройства  вл ютс  низка  точность и стабильность угла поворота .

С целью повышени  стабильности и точности передачи угла в устройство дл  реализации сиособа по п. 1, содержащее задаюш ,ий блок с источником модулированного светового потока, оптически соединен пого через анализатор с фотоириемникам, введены излучатель светового потока и инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выходом одного из фотоприемниiKOB , а выход - с источником светового потока, выход которого оптически соединен через анализатор с фотопрцемниками.

На чертеже изображеио устройство дл  его осуществлени .

Устройство содержит задающий блок /, в.ключающий источник модулированного светового потока излучени  2, пол ризатор 3, прие|Мный блок 4, включающий анализатор 5, два фотоприемни:Ка 6, 7, инвертирующий усилитель 8 и дополнительпый источник светового потока 9.

Анализатор содержит светоделитель 10 и два пол ризатора // и 12.

Задающий блок может быть выполнен в виде коллиматора, а анализатор ириемиого блока - в виде светоделительной пр моугольной призмы-ножа.

Фотоириемиики 6 7 оптически св заны с источником 2 и источником 9. В устройстве плоскость пол ризации пол ризатора 5 расположена под углом к плоскост м пол ризации пол ризаторов //, /2. Выход фотоириемника 7  вл етс  выходом устройства.

Способ осуществл ете  следующим образом .

Нромодулироваииое излучение т источника 2 задающего блока /, пройд  пол ризатор 3, пол ризуетс  в направлении плоскости пол ризации пол ризатора.

Нзлученпе от блока / попадает на светоделитель 10, где делите  на две части, которые, пройд  пол ризаторы :// и 12, попадают на фотоприемники 6 и 7. Если задающий блок развернуть на некоторый угол, по отношению к приемному блоку 4, то на одном из фотоприемников 6 или 7 амплитуда сигнала увеличитс , а па другом уменьщитс .

Сигнал на выходе фотоириемника 6, вызванный модулированным световым потоком от источника 2, усиливаетс  и инвертируетс  ивертирующим усилителем 8 и иодаетс  на вход источника 5, оптически св занного с фотопрпемииками 6, 7. Световой поток источника 5 также делитс  на две

части светоделителем 10 и, пройд  пол ризаторы 1// и 12, суммируетс  в иротпмофазе со световым nOTOKOiM источника 2.

Амплитуды еветового иотока от источнпка 9 и от источника 2 на фотоприемнике 6 пра.ктичееки равны при любой величине рассогласовани  между задающим и прием и ым блоками.

Амплитуды еветового потока на фотоприемнике 7 равны только при отсутствии рассогласовани . Нрц наличии ргассогласовани  за счет неравенства световых потоков , приход щих от источников 2 и Я на выходе фотоириемиика 7 выдел етс  еигнал , амплитуда которого проиорииональна углу поворота приемиого блока относительно задающего.

При отсутствии рассогласовани  изменение параметров фотоириемников 6 и 7 усилител  8 и источиика 9 не приводит к по влению ошибочного сигнала рассогласовани .

Действительно, если, нанример, изменились параметры фотоприемиика 6, усилител  5 или источника 9, то за счет глубокой отрицательной св зи, образованной оптической св зью между источником 9 и фотоприемииком 6, восстанавливаетс  равенство амплитуд световых потоков на фотоприемнике 6 и. еледовательно, на фотоприемнике 7.

Нри равенстве амплитуд световых потоков , падающих на фотоприемник 7, изменение его нараметров также не может вызвать по влени  на выходе приемного блока ошибочного сигнала рассогласовани . Например, изменение чувствительности фотоприемника приводит к измеиению тока фотоириемника как от источника 2, так и от источиика 9, т. е. приводит к по влению сигнала рассогласовани .

Если сравнить иредложенное решние с известным, то в известном устройстве изменение , иаиример, чувствительности одного из фотоприемников (амплитуды еигналов Л) на 0,02%приводит к по влению дополнительной ошиб.хи, равной Ли 20 угл. сек.

0.(2 о,

2ЛАа А

206000 100 0;:

При использовании иредложеииого способа такое иЗ(Менение амплитуды сигнала в

одном из каналов ириводит к дополнительной ошибке, т. е. предложенный способ и устройство позвол ют производить передачу углов с более высокой точностью и стабильностью .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Способ передачи угла поворота вала,

   основаииый иа формировании из модулироваииого светового потока ДВУХ световых

   потоков II преобразовании первого из пих в электрический сигиал, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности и стабильности передачи, электрический сигиал последовательно преобразуют в электрический сигнал с противоположным знаком II дополнительный световой поток, из которого формируют два световых потока , сравнивают второй световой поток с первым дополнительным световым потоком и по результатам сравнени  определ ют величину передаваемого угла поворота вала.
2. 2. Устройство дл  реализации способа по п. 1, содержаидее задающий блок с источииком модулированного светового потока , оптически соедипеппого через анализатор с фотоприемниками, отличающеес   тем, что в устройство введены источник светового потока и инвертирующий усилитель , вход -которого соединен с выходом одного из фотоприемников, а выход - с источииком светового потока, выход которого оптически соедииен через анализатор с фотоприемииками .

   Источники информаппи, ирин тые во внимание ири эксиертизе:

   1.Якущенкова Ю. Г. Основы оптикоэлектронного ириборостроеии . Л., «Сов.

   ; ал1:о. 1977, с. 85.

   2.Патеи Япоиии N° 47-35468, кл. 106 Е 1 - 1972 (прототип).