SU1093889A1

SU1093889A1 - Датчик линейных перемещений

Info

Publication number: SU1093889A1
Application number: SU823452562A
Authority: SU
Inventors: Лев Захарович Дич; Владимир Андреевич Забелин; Евгений Рафаилович Маламед; Галина Николаевна Рассудова; Юрий Сергеевич Скворцов; Владимир Петрович Трегуб
Original assignee: Предприятие П/Я А-1705
Priority date: 1982-06-16
Filing date: 1982-06-16
Publication date: 1984-05-23

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл автоматического измерени величины перемещени подвижных элементов в машине- и приборостроении .

Известен датчик линейных перемещений , содержащий источник света и последовательно расположенные конденсор , индикаторный : растр с двум группами штрихов, расположенными симметрично относительно его центра и ориентированными между собой под углом, измерительный растр и фотоприемный блок, два светочувствительных элемента которого расположены в плоскости изображени муаровьк полос , образуемых растрами f1.

Недостатками этого датчика вл ютс больпше габариты и невысока точность, обусловленные зависимостью контраста муаровых полос от изменени рассто ни между индикаторными и измерительными растрами. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл |етс датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучени конденсор, пропускающую диф ракционную pemeiKy, отражающую дифракционную решетку, скрепл емую с . контролируемом объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора , и I два фотоприемника, каждьй из которых расположен в фокусе одной из линз Г 21.

Недостатком известного датчика вл етс недостаточно высока точность измерений, обусловленна пониженной амплитудой выходного сигнала , вследствие непараллельности штрихов пропускающей и отражающей решеток .

Целью изобретени вл етс повьпвение точности измерений датчика линейных перемещений.

Эта цель достигаетс тем, что датчик линейных перемещений, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучени конденсор, пропускающую дифракционную решетку, отражающую дифракционную решетку, скрепл емую с контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика

с противоположных сторон конденсора , и два фотоприемника, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз, снабжен оптическим клином, установленным между решетками, про- пускающа решетка выполнена с одной системой параллельных штрнхбв, а клин ориентирован так, что §Гв главное сечение перпендикул рно штри0 хам решётки.

На фиг. 1 представлена оптичеекв схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Датчик линейных перемещений CQ

S держит источник 1 света и послвДО вательно расположенные по ходу й8 лучени конденсор 2, пропускакадуй дифракционную решетку 3 с нанесен

ной на ней одной системой 4 штри0 хов, отражающую дифракционную решет ку 5, скрепл емую с контролируемым объектом, оптический клин 6, установленный между решетками 3 и 5 так, что его главное сечение перпенди5 кул рно штрихам решеток, две собирающие линзы 7 и 8, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора 2, и два фотопри0 емника 9 и 10, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз 7 и 8.

Датчик работает следующим образом .

Источник 1 света, наход щийс в фокальной плоскости конденсора 2, освещает пapaллeльньnvI пучком центральную часть системы 4 штрихов, нанесенную на пропускающей дифракционной решетке 3. Штрихи решетки 3 параллельны штрихам подвижной отражающей дифракционной решетки 5. Свет, проход через решетку 3, дифрагирует

5 в рабочем пор дке. Свет, отраженньй от дифракционной решетки 5, попадает вновь на систему 4 штрихов решетки 3 и с помощью линз 7 и 8 фокусируетс на светочувствительные элементы

Q фотоприемников 9 и 10. При этом паразитный свет, идущий в нулевом пор дке после прохождени решетки 3 и за- тем в нулевом пор дке после отражени от решетки 5, не попадает на линзы 7 и 8, возвраща сь обратно на конденсор 2.

Дл получени двух сдвинутых один относительно другого на. Jil2 сигналов с фотоприемников 9 и 10 в промежутке между дифракционными решетками установлен оптический клин 6, разворотом которого в направлении, указанном стрелками на фиг. 1, и добиваютс необходимого фазового сдвига. Это происходит благодар тому, что пучки света, идущие к линзам 7 и 8 проход т через клин в местах, отличающихс по толщине. Так как угол клина мал, получаем высокую чувствительность выставлени необходимого фазового сдвига. Изменение положени клина 6 по другим ос м в процессе юс тировочной подвижки не вли ет на качество работы датчика. 10 9 Установка клина 6 между дифракционными решетками, кроме того, позвол ет выполнить конденсор 2, линзы 7 и 8, пропускающую дифракционную решетку 3 в виде единого блока и уменьшить габариты датчика. Таким образом, введение оптического клина между дифракционными решетками и исполнение пропускающей решетки с одной системой штрихов позвол ет повысить амплитуду выходных сигналов датчика и за счет этого увеличить его точность.

6

/f

Фиг 2

Claims

(.57) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник света и последо-, вательно расположенные по ходу излучения -конденсор, пропускающую) диф- ракционную решетку, отражающую дифракционную решетку, скрепляемую с контролируемым объектом, две собирающие линзы, установленные симметрично относительно оптической оси датчика с противоположных сторон конденсора, и два фотоприемника, каждый из которых расположен в фокусе одной из линз, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен оптическим клином, установленным между решетками, пропускающая решетка выполнена с одной системой параллельных штрихов, а клин ориентирован так, что его главное сечение перпендикулярно штрихам решетки.