SU903932A1 - Displacement-to-code converter - Google Patents

Displacement-to-code converter Download PDF

Info

Publication number
SU903932A1
SU903932A1 SU802931729A SU2931729A SU903932A1 SU 903932 A1 SU903932 A1 SU 903932A1 SU 802931729 A SU802931729 A SU 802931729A SU 2931729 A SU2931729 A SU 2931729A SU 903932 A1 SU903932 A1 SU 903932A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
axis
converter
photodetector
code
illuminator
Prior art date
Application number
SU802931729A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Григорьевич Воеводский
Original Assignee
Московский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии
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 Московский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии filed Critical Московский Институт Инженеров Геодезии,Аэрофотосъемки И Картографии
Priority to SU802931729A priority Critical patent/SU903932A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU903932A1 publication Critical patent/SU903932A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к автоматике и информационно-измерительной технике , в частности к фотоэлектрическим устройствам измерени  угловых и линейных перемещений.The invention relates to automation and information-measuring equipment, in particular to photoelectric devices for measuring angular and linear movements.

Известен преобразователь угла поворота в код, содержащий кодовый диск с нанесенной на него кодовой дорожкой и закрепленный на валу диск со считывающими щел ми, источники света и фотоприемники, подключенные ко входам устройства обработки 1.A known angle converter is converted into a code comprising a code disc with a code track printed on it and a disk with reading slots attached to the shaft, light sources and photo detectors connected to the inputs of the processing device 1.

Недостаток этого преобразовател  - большое количество кодовых до рржек при высокой заданной точности, что приводит к увеличению габаритов, большое количество фотоприемников, также св занное с увеличением точности , делает преобразователь дорогим и вызывает дополнительные трудности подборе фотоприемников с одинаковой чувствительностью. К недостаткам можно отнести и сложность построени  кодового диска с системой съема информации , а также сложность изготовлени  кодовых дисков с приемлимой точи ост ьнз.The disadvantage of this converter is a large number of code points up to rrzk at a high predetermined accuracy, which leads to an increase in size, a large number of photodetectors, also associated with an increase in accuracy, makes the converter expensive and causes additional difficulties in selecting photoreceivers with the same sensitivity. The disadvantages include the complexity of building a code disk with an information retrieval system, as well as the complexity of making code disks with acceptable points.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  щ еобразователь перемещени  в код.The closest technical solution to the proposed one is to move the code into the code.

содержащий осветитель, оптическую систему, ;вращгиощуюс I пр моугольную пластину, ось вращени  которой закреплена на исследуемом объекте и котора  расположена между осветителем и фотоприемником, выход которого соединен через усилитель с одним входом устройства совпадени ,второй вход которого соединен с выходом генератора, containing an illuminator, an optical system,; a rotating I rectangular plate, the axis of rotation of which is fixed on the object under study and which is located between the illuminator and the photoreceiver, the output of which is connected through an amplifier to one input of the coincidence device, the second input of which is connected to the output of the generator,

10 а выход - с входом счетчика импульсов. О положении объекта с закрепленной на нем осью вращени  пр моугольной пластинки -суд т по длительности затемнени - фотоприемника, причем ука15 занна  длительность зависит от рассто ни  между осью вращени  пластинки и осью светового луча 2.10 and the output - with the input of the pulse counter. The position of the object with the axis of rotation of a rectangular plate fixed on it is a vessel t according to the duration of the darkening of the photodetector, and the specified duration depends on the distance between the axis of rotation of the plate and the axis of the light beam 2.

Недостаток преобразовател  - нелинейность изменени  выходного сиг20 нала, понижает точность измерени , и невозможность измерени  угловых перемещений.The disadvantage of the transducer is the nonlinearity of the change in the output signal, which reduces the measurement accuracy, and the impossibility of measuring the angular displacements.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение ФункциональныхThe purpose of the invention is to improve the accuracy and expansion of the Functional

25 возможностей преобразовател .25 converter capabilities.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразов- тель перемеще ,ни  в код, содержащий осветитель, оптическую систему, пр моугольнуюThis goal is achieved by the fact that the transducer is moved, or to the code containing the illuminator, optical system, rectangular

30 пластину, фотоприемник, первый выx ..n которого соединен через усилитоль с одним входом устройства совплдсни , другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом счетчика, введен два инвертора, три усилител , три устройства совпадени  и три счетчика , ось вращени  пр моугольной пластины перпендикул рна оптической оси преобразовател , совпадает с осью симметрии пластины и расположена между осветителем и оптической системой , а фотоприемник выполнен четырехплошадочным , второй, третий и четвертый выходы фотоприемника соединены со входами второго, третьего и четвертого усилителей соответственно, выходы второго и четвертого усилителей соединены с входами инверторов, выходы которых соединены с первыми входами второго и четвертого, устройств совпадени , выход третьего усилител  соединен с первым входом третьего устройства совпадени ,- вторые входы второго, третьего и четвертого устройств совпсщеии  соединены с выходом генератора, выходы второго, третьего и четвертого устройств совпадени  соединены со входами второго, третьего и четвертого счетчиков соответственно.30 plate, photodetector, the first output of which is connected via an amplifier to one input of a coincidence device, the other input of which is connected to the output of a pulse generator, and the output to a counter input, two inverters, three amplifiers, three coincidence devices and three counters, the axis of rotation of the rectangular plate is perpendicular to the optical axis of the converter, coincides with the axis of symmetry of the plate and is located between the illuminator and the optical system, and the photodetector is made four-phased, the second, third and fourth photon outputs the receiver is connected to the inputs of the second, third and fourth amplifiers, respectively, the outputs of the second and fourth amplifiers are connected to the inputs of inverters, the outputs of which are connected to the first inputs of the second and fourth, matching devices, the output of the third amplifier is connected to the first input of the third matching device, - the second inputs of the second , the third and fourth devices coincide with the generator output; the outputs of the second, third and fourth coincidence devices are connected to the inputs of the second, third and fourth th counters respectively.

На фиг. 1 приведена схема.преобразовател  перемещени  в код; на фиг.2 - диаграмма изменени  длительности импульса (инверторы отсутствуют ) ; на фиг. 3 - то же (инверторы введены).FIG. 1 is a schematic of a movement converter in a code; Fig. 2 is a diagram of the change in pulse duration (there are no inverters); in fig. 3 - the same (inverters introduced).

Преобразователь содержит осветитель 1, пр моугольную пластину 2, оптическую систему 3, четырехплощадочный фотоприемник 4; усилители 5 фототока, два инвертора 6, четыре устройства 7 совпадени , генератор 8 импульсов и четыре счетчика 9 импульсов .The converter contains illuminator 1, rectangular plate 2, optical system 3, four-position photodetector 4; photocurrent amplifiers 5, two inverters 6, four coincidence units 7, an impulse generator 8 and four impulse counters 9.

На фиг. 1 (вид А) показана траектори  движени  светового п тна от осветител  1 в плоскости, перпендикул рной оптической оси преобразовател , где расположена ось вращени  пластины 2, а также фотоприемник со световым п тном (вид Б).FIG. Figure 1 (view A) shows the trajectory of the light spot from illuminator 1 in a plane perpendicular to the optical axis of the transducer, where the axis of rotation of plate 2 is located, as well as a photodetector with a light spot (view B).

Преобразователь работает следующи образом,.The converter works as follows.

Укрепленный на исследуемом объект осветитель 1 при перемещении по окружности формирует световое п тно йебольших размеров (размер-обусловлен аберрацией оптической системы осветител  в плоскости, перпендикул рной оптической оси преобразовател , где расположена ось враицени  пластины 2). При повороте исследуемого объекта с осветителем 1 на некоторый угол Т (фиг. 1 вид А), рассто ние h между центром светового п тна и осью вращени  пластины 2 измен етс  по выражению h R -sin Ч ,The illuminator 1 fixed on the object under study, when moving around the circumference, forms a light spot of large dimensions (size is due to the aberration of the optical system of the illuminator in a plane perpendicular to the optical axis of the converter where the axis of the plate 2 is located). When the object under study with the illuminator 1 is rotated at a certain angle T (Fig. 1, view A), the distance h between the center of the light spot and the axis of rotation of plate 2 changes in the expression h R –sin H

где R - радиус окружности, описываемой оптической осью осветител  1. В свою очередь, длительность Г импульса пропорциональна 2;where R is the radius of the circle described by the optical axis of the illuminator 1. In turn, the duration of the pulse G is proportional to 2;

(arcsin-),(arcsin-),

где ш углова  скорость вращени  пластины 2. Следовательно, длительность импульса Т пропорциональна: 2 f 57 . При повороте объекта на некоторый угол f длительность импульсаwhere w is the angular velocity of rotation of plate 2. Consequently, the pulse duration T is proportional to: 2 f 57. When the object is rotated at some angle f, the pulse duration

измен тьс  линейно во всем диапазоне. Промодулированный пластиной 2 световой поток проходит через оптическую систему 3, котора  фиксирует его в плоскости расположени  vary linearly across the range. The light flux modulated by the plate 2 passes through the optical system 3, which fixes it in the plane of location

фотоприемника 4, перпендикул рнойPhotodetector 4, perpendicular

оптической оси преобразовател . Причем , в момент, когда ось светового потока пересекает ось вращени  пластины 2, световое п тно попадает на один из разрезой фотоприемника 4optical axis converter. Moreover, at the moment when the axis of the luminous flux intersects the axis of rotation of the plate 2, the light spot falls on one of the section of the photodetector 4

(центр фотоприемника 4 совмещен с оптической осью преобразовател ),что позвол ет совместить определение перехода светового п тна через каждые 90Р с началом отсчета. Сигнал,(the center of the photodetector 4 is aligned with the optical axis of the transducer), which makes it possible to combine the definition of the transition of the light spot every 90P with the reference point. Signal,

снимаемый с выходов фотоприемника 4, усиливаетс  усилител ми 5 фототока и поступает на входы устройств 7 совпсщени , св занных с генератором 8 импульсов. Затем с выхода устройствremoved from the outputs of the photodetector 4, is amplified by amplifiers 5 of the photocurrent and is fed to the inputs of matching devices 7 connected to the generator of 8 pulses. Then from the output devices

7 совпадени  сигнал поступает на счетчики 9 импульсов. В зависимости от положени  светового п тна в плоскости фотоприемника 4, счет импульсов ведетс  в одном из каналов от О7, the coincidence signal arrives at the pulse counters 9. Depending on the position of the light spot in the plane of the photodetector 4, the pulse is counted in one of the channels from O

до 90°. Выданном случае длительность импульса Т в зависимости от 4 будет измен тьс  в неудобной дл  сн ти  отсчета форме.В одном случае начало отсчета совпадает с максимальным значением t , в другом - с минимёшьным (фиг. 2). Дл  того, чтобы начало отсчета в каждом канале совпадало по длительности импульса Т (фиг.З), в двух каналах между выходом усилител  5 фототока и входом устройстваup to 90 °. In the given case, the duration of the pulse T, depending on 4, will change in an inconvenient form to remove the reference. In one case, the origin coincides with the maximum value of t, in the other, with the minimum value (Fig. 2). In order for the origin in each channel to coincide in the pulse duration T (Fig. 3), in two channels between the output of the photocurrent amplifier 5 and the input of the device

7 совпадени  введены инверторы 6. Преобразователь может измер ть и линейные перемещени  исследуемого объекта. При этом используютс  два канала, причем световое п тно должно7 matches the inverters are entered 6. The converter can also measure linear displacements of the object under study. In this case, two channels are used, and the light spot should

перемещатьс  в плоскости тех площадок фотоприемника 4, каналы которых используютс .move in the plane of those photodetector pads 4 whose channels are used.

Такое выполнение преобразовател  позвол ет повысить точность, расширить функциональные возможности, избежать применени  сложных в изготовлении кодовых дисков и большого количества дорогосто щих фотоприемников , чем и определ етс  экономическа  эффективность предлагаемогоSuch an embodiment of the converter allows to increase the accuracy, expand the functionality, avoid the use of complex in the manufacture of code disks and a large number of expensive photodetectors, which determines the economic efficiency of the proposed

устройства.devices.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 641484, кл. G 08,С 9/06, 1977.1. Authors certificate of the USSR 641484, cl. G 08, C 9/06, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 255413, кл. G 08 С 9/06, 1968 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 255413, cl. G 08 C 9/06, 1968 (prototype). 9090 aa 180 180 270 фиа.З270 f.a.
SU802931729A 1980-05-28 1980-05-28 Displacement-to-code converter SU903932A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802931729A SU903932A1 (en) 1980-05-28 1980-05-28 Displacement-to-code converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802931729A SU903932A1 (en) 1980-05-28 1980-05-28 Displacement-to-code converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU903932A1 true SU903932A1 (en) 1982-02-07

Family

ID=20898544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802931729A SU903932A1 (en) 1980-05-28 1980-05-28 Displacement-to-code converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU903932A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4587513A (en) Noncontact shaft angle detector
US3244895A (en) Shaft encoders
US3551682A (en) Device for measuring relative displacement between plural light sources and a scale utilizing frequency multiplexing
US3604811A (en) Shaft position encoders
SU903932A1 (en) Displacement-to-code converter
GB1396423A (en) Angle-measuring instrument
US3572940A (en) Method and a device for measuring the sighting error of an optical apparatus
SU1187133A1 (en) Photoelectric automatic collimator
SU731283A1 (en) Photoelectric automatic collimator
RU1803728C (en) Device for measuring angular and linear travels of rotating object
RU2082087C1 (en) Optical-electronic device which measures position of angle meter dial
SU916976A1 (en) Device for measuring object angular position
SU1174886A1 (en) Autocollimator
SU877370A2 (en) Photoelectric device for measuring torque
RU2087915C1 (en) Device for measuring entity rotation parameters
SU1035419A1 (en) Optical electronic device for measubring linear displacements
SU926532A1 (en) Automated goniometer
SU823849A1 (en) Photoelectric meter of circular displacements
SU714456A1 (en) Photoelectric shaft angular position-to-code converter
RU1783318C (en) Device for measurement of parameters of vibration
SU433522A1 (en) PHOTO-ELECTRICAL PULSE REVERSIBLE MOVING CONVERTER
SU905636A1 (en) Photoelectric angle pickup
SU783579A1 (en) Apparatus for monitoring angular position of objects
SU1714348A1 (en) Device for control of angle of beam deflection and of pyramidality of prisms ap-@@@
SU1339241A2 (en) Apparatus for measuring azimuth angle