устройство для измерения перемещений

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее осветитель, неподвижную шкалу и фотоприемник, отличающееся тем, что в качестве фотоприемника использован координатно-чувствительный фотоприемник, на поверхность которого нанесена растровая сетка, оптически связанная с неподвижной шкалой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для прецизионных измерений линейных и угловых величин.

Известно устройство, состоящее из источника света, измерительной шкалы, состоящей из серии прозрачных интервалов одинаковой ширины и равномерно расположенных, устройства считывания положения, перемещающего вдоль шкалы, которая располагается на неподвижном элементе параллельно траектории подвижного элемента с определяемым положением. Шкала отметок положения состоит из серии прозрачных интервалов одинаковой ширины, разделенных непрозрачными интервалами. Устройство считывания положения состоит из детектора света и маски, на которой расположена серия идентичных щелей, разделенных одинаковыми интервалами. При этом шкала отметок положения оптически связана с перемещающейся маской устройства считывания положений [1]

Устройство считывания положения представляет собой две детали детектор света и маску, которые требуют взаимной юстировки и одновременно должны быть отъюстированы относительно неподвижной шкалы.

Наиболее близким техническим решением является устройство координатного перемещения, включающее две взаимно перпендикулярные каретки, на первой из которых в направляющих, параллельных направляющим второй каретки, установлен столик, кинематически связанный со второй кареткой, фотоэлектрические датчики положения, соединенные с блоком управления, выполненные в виде фотоприемников, осветителей подвижных и индикаторных шкал. Подвижные шкалы выполнены в виде двух взаимно перпендикулярных растровых структур, нанесенных на общую основу, закрепленную на столике, причем растровая структура для первой координаты имеет растры, оптически связанные с соответствующей индикаторной шкалой, прикрепленной к первой каретке, а растровая структура второй координаты имеет растры, оптически связанные с соответствующей индикаторной шкалой, прикрепленной к основанию [2]

При такой конструкции устройства для обеспечения его нормальной работы необходимо обеспечить юстировку подвижных и индикаторных шкал, фотоприемника и осветителя.

Цель изобретения упрощение конструкции, повышение технологичности, уменьшение габаритных размеров, веса устройства и снижение трудоемкости изготовления.

Цель достигается тем, что в устройство, состоящее из источника света и неподвижной шкалы, введен координатно-чувствительный фотоприемник с нанесенной на его поверхность растровой сеткой. При этом фотоприемник совмещает функции индикаторной шкалы и детектора света, что позволяет отказаться от использования индикаторной растровой шкалы в виде отдельной детали.

На фиг.1 представлена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 график изменения фототока.

Устройство изменения перемещений включает осветитель 1, кинематически связанный с координатно-чувствительным фотоприемником 2, растровая сетка которого оптически связана с измерительной шкалой 3.

Устройство работает следующим образом.

Осветитель 1 и кинематически связанный с ним координатно-чувствительный фотоприемник 2 перемещаются относительно измерительной шкалы 3.

При этом в зависимости от положения измерительной шкалы относительно фотоприемника происходит циклическое изменение площади засветки участков фотоприемника, чувствительных к световому излучению, и, следовательно, изменение фототока I_ф, а на фотоприемнике формируется циклический сигнал I_ф, изменяющийся в зависимости от положения фотоприемника относительно измерительной шкалы (фиг.2), который поступает на отсчетное устройство.