Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень

Реферат: Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень містить корпус, розміщений в корпусі і призначений для скріплення з об'єктом, вал, оптично зв'язані освітлювач, світловоди та фотоприймальний блок, фіксатор вихідного отвору освітлювача, фокон, в якому розміщені вхідні торці першої групи світловодів, другу групу світловодів, які своїми вихідними торцями оптично зв'язані з відповідними фотоприймачами фотоприймального блока, диск з отворами, що встановлений на валу і розміщений між вихідними торцями першої групи світловодів та вхідними торцями другої групи світловодів. Фотоприймальний блок складається із двох фотоприймачів, оптично пов'язаних з двома світловодами і під'єднаних до двох відповідних ланцюгів. Отвори в диску виконані на двох доріжках з дискретністю q. UA 114368 U (54) ФОТОЕЛЕКТРИЧНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ КУТОВИХ ПЕРЕМІЩЕНЬ UA 114368 U UA 114368 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі вимірювання і може бути використана для вимірювання кутових переміщень об'єктів. Відомий оптоелектронний датчик кута повороту вала, що містить систему освітлення, фотоприймач, кодовий диск, який механічно зв'язаний з валом, систему з відбиваючими та невідбиваючими світло поверхнями, розміщеними на торці диска, посилювач фотоструму, що підключений до послідовно з'єднаних аналого-цифрового перетворювача, мікропроцесора і джерела випромінювання (Патент на корисну модель № 80956, Україна, МПК G01B 11/26, опубл. 10.06.2013, Бюл. № 11). Недоліками датчика є складність конструкції, необхідність мати спеціально спроектований фотоприймач і кероване джерело освітлення, складність технології нанесення кодової маски на торці диска. Найбільш близьким до запропонованого є фотоелектричний перетворювач кутових переміщень, який містить корпус, розміщений в корпусі і призначений для скріплення з об'єктом вал, оптично зв'язані освітлювач, світловоди та фотоприймальний блок, фіксатор вихідного отвору освітлювача, фокон, в якому розміщені вхідні торці першої групи світловодів, другу групу світловодів, які своїми вихідними торцями оптично зв'язані з відповідними трьома фотоприймачами фотоприймального блока, диск з отворами, що встановлений на валу і розміщений між вихідними торцями першої групи світловодів та вхідними торцями другої групи світловодів, причому виходи фотоприймачів під'єднані до відповідних ланцюгів із послідовно з'єднаних підсилювача та фільтра, що своїми виходами підключені до мікропроцесорного блока, з'єднаного з пристроєм відображення, а отвори в диску виконані на трьох доріжках з дискретністю q, кількість світловодів у першій та другій групах дорівнює трьом (Патент на корисну модель № 40489, Україна, МПК G01B 11/26, опубл. 10.04.2009, Бюл. № 7). Недоліками відомого фотоелектричного перетворювача кутових переміщень є складність пристрою, недостатня надійність, складність технології виготовлення кодового диска. В основу корисної моделі поставлено задачу спростити пристрій, підвищити його надійність і технологічність за рахунок вдосконалення конструкції перетворювача і кодового диска. Поставлена задача вирішується тим, що у фотоелектричному перетворювачі кутових переміщень, що містить корпус, розміщений в корпусі і призначений для скріплення з об'єктом вал, оптично зв'язані освітлювач, світловоди та фотоприймальний блок, фіксатор вихідного отвору освітлювача, фокон, в якому розміщені вхідні торці першої групи світловодів, другу групу світловодів, які своїми вихідними торцями оптично зв'язані з відповідними фотоприймачами фотоприймального блока, диск з отворами, що встановлений на валу і розміщений між вихідними торцями першої групи світловодів та вхідними торцями другої групи світловодів, а виходи фотоприймачів під'єднані до відповідних ланцюгів із послідовно з'єднаних підсилювача та фільтра, що своїми виходами підключені до мікропроцесорного блока, що під'єднаний до пристрою відображення, згідно з корисною моделлю, його фотоприймальний блок складається із двох фотоприймачів, оптично пов'язаних з двома світловодами і під'єднаних до двох відповідних ланцюгів, а отвори в диску виконані на двох доріжках з дискретністю q. Застосування фотоприймального блока із двох фотоприймачів, під'єднаних до двох відповідних ланцюгів, зменшення кількості світловодів у першій та другій групах до двох, виконання отворів в диску на двох доріжках з дискретністю q дозволяє спростити пристрій і підвищити його надійність, а також спростити технологію виготовлення кодового диска. На фіг. 1 зображено диск з отворами (вигляд спереду); на фіг. 2 показана функціональна схема перетворювача в площині укладки першої та другої групи світловодів. Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень має у своєму складі корпус 1, розміщений в корпусі 1 і призначений для скріплення з об'єктом вал 2, оптично пов'язані освітлювач 3, фокон 4, що кріпиться за допомогою фіксатора 5 до вихідного отвору освітлювача 3, в якому розміщені вхідні торці першої групи світловодів 6, другу групу світловодів 7, які своїми вихідними торцями оптично зв'язані з відповідними двома фотоприймачами 8, 9 фотоприйомний блок 10, диск 11 з отворами 12, що встановлений на валу 2 і розміщений між вихідними торцями першої групи світловодів 6 та вхідними торцями другої групи світловодів 7, причому виходи фотоприймачів 8, 9 під'єднані до відповідних ланцюгів із послідовно з'єднаних підсилювача (13, 14) та фільтра (15, 16), що своїми виходами підключені до мікропроцесорного блока 17, який під'єднаний до пристрою відображення 18, а отвори в диску 11 виконані на двох доріжках 19 з дискретністю q. Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень працює наступним чином. При повороті вала 2 на кут  світловий промінь від освітлювача 3 проходить через фокон 4, першу групу світловодів 6 і потрапляє на один із отворів 14 у диску 11, який в даний момент співпадає з одним із світловодів першої групи 6. Далі промінь потрапляє на вхідний торець 1 UA 114368 U 5 10 15 одного із світловодів другої групи 7, розміщених в одну лінію, направлену по радіусу диска 11, а потім через вихідні торці другої групи світловодів 7 надходить на один з двох фотоприймачів 8, 9 фотоприймального блока 10 і після цього сигнал потрапляє до одного з послідовно з'єднаних підсилювачів 13, 14 та фільтрів 15, 16, що своїми виходами підключені до мікропроцесорного блока 17, який під'єднаний до пристрою відображення 18. На один із входів мікропроцесорного блока 17 приходить логічна "1", в той час як на іншому вході за відсутністю сигналу - "0". В залежності від черговості появи логічної "1" на першому або другому вході мікропроцесорного блока 17 визначають, що необхідно робити з "1" на одному із входів цього блока - додавати чи віднімати її. Таким чином враховується напрям повороту вала. Отже, підраховуючи кількість імпульсів і помноживши її на ступінь дискретизації q, можна отримати величину кутового переміщення. Результат передається на блок відображення інформації 18. Таким чином, запропонований фотоелектричний перетворювач кутових переміщень має спрощену конструкцію, підвищену надійність і простоту технології виготовлення кодового диска. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Фотоелектричний перетворювач кутових переміщень, що містить корпус, розміщений в корпусі і призначений для скріплення з об'єктом, вал, оптично зв'язані освітлювач, світловоди та фотоприймальний блок, фіксатор вихідного отвору освітлювача, фокон, в якому розміщені вхідні торці першої групи світловодів, другу групу світловодів, які своїми вихідними торцями оптично зв'язані з відповідними фотоприймачами фотоприймального блока, диск з отворами, що встановлений на валу і розміщений між вихідними торцями першої групи світловодів та вхідними торцями другої групи світловодів, а виходи фотоприймачів під'єднані до відповідних ланцюгів із послідовно з'єднаних підсилювача та фільтра, що своїми виходами підключені до мікропроцесорного блока, що під'єднаний до пристрою відображення, який відрізняється тим, що фотоприймальний блок складається із двох фотоприймачів, оптично пов'язаних з двома світловодами і під'єднаних до двох відповідних ланцюгів, а отвори в диску виконані на двох доріжках з дискретністю q. 2 UA 114368 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3