Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень

Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень, що містить оптично зв'язані джерело світла, світловод та фотоприймальний блок, який відрізняє ться тим, що він оснащений встановленим під кутом b до горизонтальної осі, яка проходить через центр обертання об'єкта дослідження, дзеркалом, вхідні торці світловодів розміщені по горизонтальній лінії таким чином, щоб положення кожного торця відповідало конкретному куту повороту об'єкта, причому величина кута b повинна бути більшою за величину максимального кута повороту об'єкта, і кількість світловодів визначено за формулою: Корисна модель належить до галузі вимірювання і може бути використаний для вимірювання кутови х переміщень об'єктів. Відомий фотоелектричний датчик кутових переміщень, що має у своєму складі корпус, розміщені в корпусі оптично пов'язані джерело світла, світловоди і фотоприйомний блок [А.с. СРСР 1490469, G01В11/26, 1989, бюл. №24]. Недоліком відомого фотоелектричного датчика кутових переміщень є наявність вала датчика, який необхідно механічно зв'язати з об'єктом, а також незахищеність від одночасного засвічування сусідніх вхідних торців світловодів, що з'єднуються з фотоприймачами. Найбільш близьким до запропонованого є пристрій для вимірювання малих кутових переміщень, що має у своєму складі оптично пов'язаних джерела світла, яке закріплюється на об'єкті, світловода, фотоприйомного блоку, який складається з лінійного фотопотенціометра [А.с. СРСР 1027512, G01В11/26,1983, бюл. №25]. Недоліком цього пристрою є малий діапазон вимірювання та складність схеми обробки сигналів. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити фотоелектричний перетворювач кутових переміщень з розширеним діапазоном вимірювання, забезпечити захищеність від одночасного засвічування сусідніх вхідних торців світловодів, що з'єдн уються з фотоприймачами, зменшити масу та підвищити швидкодію схеми обробки сигна лів шляхом чітко визначеним поєднанням світловодів, які вхідними торцями сприймають світловий промінь, а вихідними з'єднані з фотоприйомним блоком. Для досягнення визначеної мети фотоелектричний перетворювач кутових переміщень, що містить оптично пов'язані джерело світла, світловод і фотоприйомний блок, згідно з корисною моделлю, оснащений встановленим під кутом b до горизонтальної осі, яка проходить через центр обертання об'єкта дослідження, дзеркалом, вхідні торці світловодів розміщені по горизонтальній лінії таким чином, щоб положення кожного торця відповідало конкретному куту повороту об'єкта, причому величина кута b повинна бути більшою за величину максимального кута повороту об'єкта, і кількість світловодів визначено за формулою: a n = max , Da де: am ax - максимальний кут повороту об'єкта; (13) 33044 (11) UA Da - розподільна здатність фотоелектричного перетворювача; Застосування дзеркала та розміщення вхідних торців світловодів по горизонтальній лінії таким чином, щоб положення кожного торця відповідало конкретному куту повороту об'єкта дозволяє розширити діапазон вимірювання кутови х переміщень, забезпечити захищеність від одночасного засвічування сусідніх вхідних торців світловодів, що з'єдн уються з фотоприймачами, зменшити ма (19) a (1) n = max , Da де am ax - максимальний кут повороту об'єкта; U Da - розподільна здатність фотоелектричного перетворювача. 3 33044 су та підвищити швидкодію схеми обробки сигналів. На Фіг. зображена функціональна схема перетворювача. Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень складається з джерела світла 1, що закріплене на об'єкті дослідження 2, розміщених в одному корпусі 3 дзеркала 4, що за допомогою пружини 5 встановлене під кутом b до горизонтальної осі, яка проходить через центр обертання об'єкта дослідження 2, світловодів 6, вхідні торці 7 яких укладені по горизонтальній лінії таким чином, щоб положення кожного торця відповідало конкретному куту повороту об'єкта, вихідні торці 8 зібрані в джгути та оптично пов'язані з фотоприйомним блоком 9. Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень працює наступним чином. При повороті об'єкта дослідження 2 на кут a світловий промінь від джерела 1 потрапляє під деяким кутом g на дзеркало 4, де однократно відбивається від його поверхні. Змінивши напрям ходу, промінь потрапляє на вхідний торець 7, одного із світловодів 6, розміщених по горизонтальній лінії таким чином, щоб положення кожного вхідного торця 7 відповідало конкретному куту повороту об'єкта дослідження 2. В результаті світловий промінь через вихідні торці 8 світловодів 6 поступає на фотоприйомний Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 4 блок для подальшої обробки сигналів з метою отримання цифрового коду. Залежність відстані, що проходить промінь по горизонтальній лінії укладки вхідних торців 7 світловодів 6, від кутового переміщення а об'єкта дослідження 2 має наступний вигляд: L= H B sin a æ sin b ö + çcosb ÷, tg(2b - a) sin(b - a) ç tg(2b - a) ÷ è ø (2) де Н - відстань від горизонтальної осі, яка проходить через центр обертання об'єкта дослідження, до вхідних торців світловодів; В - відстань від вісі обертання об'єкта до точки дотику світлового променя до дзеркала, коли об'єкт дослідження знаходиться в початковому положенні; b - кут нахилу дзеркала по відношенню до горизонтальної вісі, яка проходить через центр обертання об'єкта дослідження (b>a mах); a - кутове переміщення об'єкта дослідження. Таким чином, фотоелектричний датчик кутових переміщень дає можливість розширити діапазон вимірювання кутови х переміщень, забезпечити захищеність від одночасного засвічування сусідніх вхідних торців світловодів, що з'єднуються з фотоприймачами, а також зменшити масу та підвищити швидкодію схеми обробки сигналів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601