Растр для фотоелектричної вимірювальної ланки

1 Растр для фотоелектричної вимірювальної ланки, що містить основу з двома ділянками растрів, який відрізняється тим, що додатково містить корпус з пружного матеріалу, виконаний з прорізом у центральній частині з можливістю взаємодії з розпірним елементом, а в верхній частині кожної половини корпусу виконаний наскрізний отвір, при цьому основу виконано з двох частин, на яких розташовані ділянки растрів, кожну з яких закріплено на корпусі навпроти отвору 2 Растр за п 1, який відрізняється тим, що в кожній половині корпусу виконаний паз, в який виходить отвір, а частини основи встановлені в пазах 3 Растр за пп 1, 2, який відрізняється тим, що наскрізні отвори виконані як база для встановлення випромінювачів або фотоприймачів Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки та може бути використана в пристроях з растровими фотоелектричними ланками для вимірювання ЛІНІЙНИХ та кутових величин й визначення напрямку переміщень, зокрема може бути використана в фотоелектричних імпульсних перетворювачах ЛІНІЙНИХ та кутових переміщень Відомий растр, використовуваний в вимірювальній растровій фотоелектричній ланці для вимірювання ЛІНІЙНИХ переміщень рухливих органів машин Див А В Мироненко "Фотоэлектрические измерительные системы" -М Энергия, 1967 - 2 2 с Растр виконано з суцільної основи з нанесеною растровою решіткою у вигляді паралельнолінійних непрозорих штрихів Відомий також растр, використовуваний в растровій фотоелектричній ланці для вимірювання кутових переміщень наприклад, частин подільних столів, голівок та інших об'єктів Див там же, с 23 Його, як і попередній аналог, виконано з суцільної основи з растровою решіткою у вигляді радіальних непрозорих штрихів Аналогічний за конструкцією та виконанням растр, використовуваний в фотоелектричних імпульсних перетворювачах фірми "Heidenhain" ("Хайденхайн"') Німеччина Див про спект фірми "Ряд ROD-400 инкрементальный стандартный круговой датчик" Німеччина, № 11, 1985, с 16 Як відомо з книги Н А Валюс Растровые оптические приборы - М Машиностроение, 1966 -с 194 основою растра є, в основному, скло, поверхня якого має бути оброблена за високим класом чистоти Тому вказані аналоги з жорсткою основою не можуть бути використані з засобами регулювання положення їх решіток відносно спряжених решіток вимірювального растра Відсутність регулювання не дозволяє усунути похибки виготовлення та монтування й, тим самим, підвищити якість сигналів, видаваємих растровою ланкою Найближчим аналогом є растр дня фотоелектичної вимірювальної ланки, описаний в А С СРСР №466381 MnKG01B19/00, 05 04,1975, який містить основу з двома ділянками растрів Для одержання сигналів, що несуть інформацію про напрямок руху, в ньому одну ділянку растрів зсунено відносно другої на 1/4 кроку растрів, що дозволяє одержати зміщення зсуненого сигналу відносно основного на 90 електричних градусів Вказаний растр характеризується такими недоліками Необхідність виготовлення на основі двох зміщених ділянок растрів ускладнює та удорожчує о со 1302 їх виробництво незалежно від використованого способу (механічне нарізання, травлення, копіювання та інший) Бо величина зсуву ділянок мала, наприклад, за крока растрів 0,5мм вона складає 0,625мм, забезпечити виготовлення такої решітки без похибок складно Внесені під час виготовлення та встановлення растра похибки призводять до зниження точності квадратурного сигналу, видаваємого растровою ланкою, який являє собою сукупність основного сигналу та зсуненого сигналу, зміщеного відносно основного на 90 електричних градусів Вказані фактори знижують точність вимірювання Конструкція растра не дозволяє здійснити в зібраній растровій ланці настроювання та регулювання вихідних сигналів, отож усунути похибки виготовлення, збирання, викликані непаралельністю світлового потоку, та ІНШІ Такий растр може використовуватися в спряженні з подібним по нього вимірювальним растром Складність та трудомісткість виготовлення, відсутність універсальності використання підвищує вартість растру растрових ланок та пристроїв, де їх використовують В основу корисної моделі поставлено задачу здійснити растр для фотоелектричної вимірювальної ланки, який, завдяки введенню нового конструктивного елемента, формі виконання та взаємозв'язку елементів, використаному матеріалу, дозволить здійснити в зібраній растровій ланці настроювання та регулювання цього растру відносно вимірювального растру, що підвищить точність квадратурного сигналу, забезпечить й стабільність, а отже, підвищитьточність вимірювання, розширить його універсальність Наступним технічним результатом є простота конструкції, виготовлення, монтування, зручність регулювання, компактність, малі габарити та низька собівартість Поставлена задача вирішується тим, що растру для фотоелектричної вимірювальної ланки, який містить основу з двома ділянками растрів, доданий корпус з пружного матеріалу, виконаний з прорізом у центральній частині з можливістю взаємодії з розпірним елементом, а в верхній частині кожної половини корпусу виконаний наскрізний отвір, при цьому основу виконано з двох частин, на яких розташовані ділянки растрів, кожну з яких закріплено на корпусі навпроти отвору При цьому в кожній половині корпусу виконаний паз, в який виходить отвір, а частини основи встановлені в пазах Крім того, наскрізні отвори служать базою для встановлення в них випромінювачів та фотоприймачів Суть корисної моделі міститься в тому, що введення корпусу, його конструктивне виконання з пружного матеріалу, дозволили забезпечити взаємне зміщення частин жорсткої основи з ділянками растрів та використати цю якість для настроювання та регулювання растрового спряження в зібраному вигляді, йтим самим, простота ефективно добитися підвищення точності вихідного квадратурного сигналу, дотримання його стабільності, отож і точності вимірювання При цьому растр набув універсальності та здатності забезпечувати фазовий зсув сигналів в спряженні з вимірювальними растрами з різним кроком, Ця нова якість растру сприяє здешевленню виробництва растро вих спряжень Форму виконання корпусу характеризує простота конструкції, виготовлення та збирання, малі габарити Виконання пазів в корпусі ще більше сприяє зменшенню габаритів растра в зібраному вигляді Використання наскрізних отворів як бази для встановлення до них випромінювачів або фотоприймачів призводить до спрощення растрової ланки, зменшення й габаритів та підвищення точності видаваних нею сигналів за рахунок зменшення розсіювання світлового потоку Корисну модель ілюструє графічний матеріал, де на фіг 1 зображена загальна конструктивна схема растру, на фіг 2 - розріз за А-А на фіг1, на фіг 3 - зображена конструктивна схема варіанта виконання растру, на фіг 4 - розріз за Б-Б на фіг З, на фіг 5 зображений приклад встановлення растру в фотоелектричному імпульсному перетворювачі кутових переміщень Растр для фотоелектричної вимірювальної ланки містить корпус 1, який виконано з прорізом 2 в центральній частині з можливістю взаємодії з розпірним елементом Корпус 1 виконаний зі сталі, алюмінію або іншого пружного матеріалу Основу растра виконано з двох частин 3 з розташованими на них ідентичними ділянками растрів 4, які можливо виконати в вигляді паралельних растрів, або радіально-центральних чи радіальнонецентральних растрів залежно від вимірювання ЛІНІЙНИХ чи кутових переміщень В верхній частині кожної половини 5 корпусу 1 виконаний наскрізний отвір 6, навпроти кожного з яких ВІДПОВІДНО закріплена на корпусі і частина основи 3 будь-яким відомим способом, наприклад, приклеєна Частини основи 3 виконані зі скла, але можуть виготовлятися з прозорого текстоліту, металу Для зменшення габаритів в половинах 5 корпуса 1 можуть бути виконані пази 7 В них виходять отвори 6 та встановлені частини основи 3 Частини основи 3 з металу з растрами у вигляді щілин можуть бути в них зачеканені Отвори 6 можуть служити як для пропускання світлового потоку (фиг 1, 2), так і базою для встановлення в них випромінювачів або фотоприймачів (фіг 3, 4) В цьому випадку їхній розмір та ІНШІ параметри обирають з умови розміщення в них вказаних елементів В нижній частині корпуса 1 виконані наскрізні отвори 8 для проходження елементів для закріплення, наприклад, гвинтів Використовують растр в відомих пристроях з фотоелектричними вимірювальними ланками, до складу яких, крім нього, входять рухливий випромінювальний растр, випромінювачи та фотоприймачи (не показано) Растрове спряження, утворене двома растрами, розташовують проміж випромінювачами, одні з яких, наприклад, випромінювачі можуть бути встановлені в отвори 6 Монтують растр в корпусі, наприклад, фотоелектричного імпульсного перетворювача кутових переміщень таким чином (фіг 5) Корпус 1 растру закріплюють гвинтами 9 до нерухливого елемента 10 перетворювача так, щоб ділянки растрів 4 частин 3 основи були розташовані навпроти растрів рухливого вимірювального растру Настроювання та регулювання здійснюють в зібраному перетворювачі після його пуска В проріз 2 корпусу 1 вводять розпірний елемент, наприклад, гвинт 11 з конічним 1302 хвостовиком 12, який утворює різьбове з'єднання з корпусом 13 перетворювача При цьому половини 5 корпусу 1 завдяки пружним якостям матеріалу розсовуються та ВІДПОВІДНО зміщуються частини основи 3, а їхні ділянки растрів 4 зсовуються відносно растрів вимірювального растру При цьому на осцилографі спостерігають появу двох сигналів, які необхідні для реверсивної лічби основного сигналу та зсуненого відносно нього сигналу За досягнення зміщення зсуненого сигналу на 90 електричних градусів відносно основного, що відповідає зміщенню растрів на 1/4 крока, настроювання припиняють Подальше використання пристрою з фотоелектричною вимірювальною ланкою з таким растром здійснюється відомим чином Зміщення частин основи 3 з ділянками растрів 4 дозволяє використовувати в растровому спряженні один такий растр з вимірювальними растрами з різним кроком, Наприклад, растр з кроком паралельних растрів 4, який дорівнює 0,5мм, може бути використаний в спряженні з вимірювальними растрами, які мають крок растрів від 0,35мм до 0,65мм А за вимірювання величини та напрямку кутових переміщень растр з частинами основи 3 з ділянками радіальних растрів 4, які вирізано з металевого вимірювального растрового диску з числом щілин (растрів) 250, може використовуватися з вимірювальними растровими дисками, маючими число щілин від 200 до 300, а вирізані з диску зі 134 щілинами можливо використовувати в спряженні з вимірювальними дисками з числом щілин від 100 до 160 За необхідності здійснюють підстроювання ділянок 4 растру відносно вимірювального растру, забезпечуючи стабільну точність квадратурного сигналу ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71