SU1246373A1 - Shaft turn angle-to-digital converter - Google Patents
Shaft turn angle-to-digital converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1246373A1 SU1246373A1 SU843825124A SU3825124A SU1246373A1 SU 1246373 A1 SU1246373 A1 SU 1246373A1 SU 843825124 A SU843825124 A SU 843825124A SU 3825124 A SU3825124 A SU 3825124A SU 1246373 A1 SU1246373 A1 SU 1246373A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- disk
- center
- measuring
- track
- slots
- Prior art date
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 2
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл измерени угловых перемещений в системах программного управлени станками, в системах управлени оптическими и радиотелескопами . Целью изобретени вл етс повышение точности и уменьшение габаритов преобразовател . С этой целью СО ВыходThe invention relates to the field of automation and computer technology and is intended to measure the angular displacements in software systems for controlling machine tools and in control systems for optical and radio telescopes. The aim of the invention is to improve the accuracy and reduce the size of the converter. To this end, CO Exit
Description
центры внешней и внутренней окружностей дорожки измерительного диска рас- :полагаютс на одной пр мой относительно центра вращени диска, причем эксцентриситет внешней окружности больше эксцентриситета внутренней дорожки, а длина щели перед первым чувствительным , .элементом каждой пары меньше наименьшей ширины-дорожки, длина щели перед вторым чувствительным элементом каждой пары,больше наибольше ширины дорожки. При вращении валаthe centers of the outer and inner circumferences of the measuring disk track are located on one straight line relative to the center of rotation of the disk, the eccentricity of the outer circumference being greater than the inner track eccentricity, and the length of the gap in front of the first sensitive element of each pair is smaller than the smallest width of the track; the second sensitive element of each pair, is greater than the maximum width of the track. By rotating the shaft
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управлени станками, в системах управлени оптическими и радио тёлескопами..The invention relates to automation and computing and can be used in software systems for controlling machine tools, in control systems for optical and radio telescopes.
Цель изобретени - повьшение точности и уменьшение габаритов пр еоб- разовател .The purpose of the invention is to increase the accuracy and reduce the size of the manufacturer.
На чертеже приведен преобразователь , угла поворота вала- в код.The drawing shows the transducer, the angle of rotation of the shaft in the code.
Преобразователь содержит измери- тельньй диск I с дорожкой 2, индикаторный диск (не показан) со щел ми 3-6, источник возбуждени (не показан ) , чувствительные элементы 7-10, дифференциальные усилители 11 и 12 и блок 13 преобразовани амплитудно-мо дулированных сигналов в код.The converter contains a measuring disk I with track 2, an indicator disk (not shown) with slots 3-6, an excitation source (not shown), sensitive elements 7-10, differential amplifiers 11 and 12, and an amplitude modulated conversion unit 13. signals in the code.
Преобразователь работает следую- ,щим образом..The converter works in the following way.
При вращении измерительного диска 1 излучение источника возбуждени , модулированное дорожкой 2 и щел ми 3 и 5 индикаторного диска, попадает на чувствительные элементы 7 и 9. Внешн ограничивающа окружность имеет эксцентриситет L, ОА относи- .тельно оси вращени вала, а внутренн ограничивающа окружность - эксцентриситет Ь„ ОБ, причем L,, L.When the measuring disk 1 rotates, the excitation source radiation modulated by track 2 and slits 3 and 5 of the indicator disk hits the sensitive elements 7 and 9. The outer bounding circle has an eccentricity L, ОА relative to the axis of rotation of the shaft, and the inner bounding circle is eccentricity b „ABOUT, with L ,, L.
Из лучение, достигающее чувствительного элемента 7, определ етс функ-ди ей пропускани сопр жени щели 3 и дорожки 2.The radiation reaching the sensing element 7 is determined by the function of the transmission of the coupling of the slit 3 and the track 2.
Пропускание П определ етс выражениемThe skip P is determined by the expression
63736373
преобразовател модулированные щел ми индикаторного и дорожками измерительного дисков световые потоки поступают на чувствительные элементы. На их выходах формируютс сигналы, пропорциональные углу поворота диска и не содержащие погрешности, с которой нанесена дорожка.,Преобразование, выходных налов с чуствительнцх элементов . в код осуществл етс . в блоке. 1 ил.the converter modulates the light fluxes of the indicator and tracks of the measuring disk to the sensitive elements. At their outputs, signals are generated that are proportional to the angle of rotation of the disk and do not contain the errors with which the track is applied. Transformation of the output film with sensitive elements. in the code is carried out. in the block. 1 il.
П- Е (Х - X)d,P-E (X - X) d,
(1)(one)
где Е - освещенность сопр гаемогоwhere E is the conjugated illuminance
пол ; рассто ние между внешнейfloor; the distance between the outer
ограничивающей окружностью и осью О вращени диска i; X., - рассто ние между внутренней ограничивающей окруж- костью и осью О вращени the bounding circle and axis O of rotation of disk i; X., - the distance between the inner bounding circle and the axis O of rotation
диска 1;disk 1;
d - ширина щелей 3. Но так как ограничивающие активный участок дорожки 2 окружнойти имеют эксцентриситеты ОБ и ОА относительно оси вращени О и направлени эксцентриситетов противоположны, тоd is the width of the slots 3. But since the tracks 2 surrounding the active portion of the circumference 2 have eccentricities OB and OA with respect to the rotation axis O and the directions of eccentricities are opposite,
1 s.in20+Vos(ete.); (2)1 s.in20 + Vos (ete.); (2)
. .
|ч1й2в+,со5(е1е„), (з)| h1y2v +, so5 (e1e „), (d)
2R,2R,
1 one
величина эксцентриситета внешней ограничивающей окружности;the magnitude of the eccentricity of the outer limiting circle;
о, - величины эксцентриситета, обусловленна биением измерительного диска 1;o, are the eccentricity values due to the beating of the measuring disk 1;
9 - угол поворота вала преобразовател }9 - the angle of rotation of the converter shaft}
Oj, - величина эксцентриситета внутренней ограничивающей окружности;Oj, is the eccentricity value of the inner bounding circle;
,R - радиусы внешней и внутренней окружностей соответственно; , R - radii of the outer and inner circles, respectively;
QO начальный фазовый сдвиг.QO initial phase shift.
33
Подставл выражени (2) и (3) в (1), получаемSubstituting expressions (2) and (3) into (1), we obtain
ПP
E, (S + S }cosQ- + E, (S + S} cosQ- +
SiSi
+ -sin0-KS, COS (в t{+ -sin0-KS, COS (at t {
2R - (5x cos (0te) d .2R - (5x cos (0te) d.
Как видно из выражени (4) дл полной компенсацииAs can be seen from expression (4) for full compensation
/от ,j / by, j
погрешностиerrors
необходимо, чтобы S /2R 6 /2R, Дл этого выбираетс it is necessary that S / 2R 6 / 2R, for this purpose be selected
Подставл выражение (5) в (4), получаем20Substituting expression (5) into (4), we obtain 20
П + ( i + 5;, )cosej. (6)P + (i + 5 ;,) cosej. (6)
Как видно из выражени (6), функци пропускани сопр жени измен етс 25 по гармоническому закону и не зависит от биени измерите..ьного диска 1.As can be seen from expression (6), the function of transmission mate varies 25 according to a harmonic law and does not depend on the beat. Measure disk 1.
Излучение, модулированное дорожкой 2 и щелью 3 попадает на чувствительный элемент 7, на выходе кото- Q рого образуетс сигнал U :The radiation modulated by the track 2 and the slot 3 is incident on the sensitive element 7, at the output of which Q the signal U is formed:
1 - о1 - about
+ и.., cose,+ and .., cose,
3535
где Uo - посто нна составл юща ,where Uo is a constant component,
завис ща от (R -R)d; и„ - амплитуда, завис ща отdependent on (R-R) d; and „- amplitude, depending on
(S, + &,)d.(S, + &,) d.
Так как щель 5 сдвинута относительно щели 3 на 90 , то на выходе чувст- р вИтельного элемента 9 образуетс сигнал и :Since the slit 5 is shifted relative to the slit 3 by 90, the output of the sensing element 9 of the signal 9 forms a signal and:
0 и„ + .0 and „+.
В св зи с тем, что длина щелейDue to the fact that the length of the slots
4 и 6 меньше минимальной ширины до- рожки 2, то на чувствительные элементы 8 и 10 попадают посто нные световые потоки. Изменением крутизны характеристик чувствительных элементов 8 и 10 добиваютс , чтобы напр жение на их выходах стало равным U. 4 and 6 are smaller than the minimum width of track 2, then constant light fluxes fall on the sensitive elements 8 and 10. By changing the steepness of the characteristics of the sensing elements 8 and 10, the voltage at their outputs becomes equal to U.
Сигналы с выходов чувствительных элементов 7-10 поступают на соответствующие входы дифференциальных уси- лителей 11 и 12, на выходах которыхThe signals from the outputs of the sensitive elements 7-10 are fed to the corresponding inputs of differential amplifiers 11 and 12, the outputs of which
ВНИИПИVNIIPI
Заказ 4022/56 Тираж 816Order 4022/56 Edition 816
+ +
1246373412463734
образуютс симметричные относительно нул сигналы Uj и U.:the signals Uj and U are symmetric about zero:
Uj U cosS; U Ursine,Uj U cosS; U Ursine,
10ten
f5f5
2020
2525
3535
4545
5050
5555
раж 816rage 816
поступающие на блок 13 преобразовани амплитудно-модулированных сигналов в код, который вл етс .преобразователем синусно-косинусных сигналов в код и может быть построен по любому известному принципу (след щего уравновешивани , поразр дного взвешивани , интерпол тора на основе потенцио- метрического фазовращател и т.д.).Amplitude modulated signals into a code 13, which is a transducer of sine-cosine signals into a code and can be constructed according to any known principle (tracking balancing, bitwise weighting, an interpolator on the basis of a potentiometric phase shifter and .d.)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843825124A SU1246373A1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Shaft turn angle-to-digital converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843825124A SU1246373A1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Shaft turn angle-to-digital converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1246373A1 true SU1246373A1 (en) | 1986-07-23 |
Family
ID=21151548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843825124A SU1246373A1 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Shaft turn angle-to-digital converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1246373A1 (en) |
-
1984
- 1984-12-17 SU SU843825124A patent/SU1246373A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1043709, кл. G .08 С 9/06, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1059547, кл. G 08 С 9/06, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3938890A (en) | Torque transducer utilizing differential optical sensing | |
US5481106A (en) | Encoder with an optical scale and interference of zero and first order diffraction beams | |
JP3150404B2 (en) | Method and apparatus for measuring refractive power in optical system | |
JPH0914941A (en) | Detection device for rotary angle of rotary shaft | |
SU1246373A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
US4679029A (en) | Optoelectronic rotational position sensor | |
CN114705136B (en) | Auto-collimation absolute angle measurement method and system based on spectrum resolution technology | |
US4698616A (en) | Optoelectronic rotational position sensor | |
SU1246372A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
JP3142217B2 (en) | Rotation sensor | |
SU970146A1 (en) | Torgue meter | |
SU1305849A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
SU523376A1 (en) | Autocollimation device | |
SU1098021A1 (en) | Shaft turn angle encoder | |
JPS636418A (en) | Encoder | |
SU1446472A1 (en) | Apparatus for measuring small gaps between two surfaces of which one in translucent | |
SU1187133A1 (en) | Photoelectric automatic collimator | |
SU1113672A1 (en) | Linear displacement meter | |
SU621958A1 (en) | Photoelectric autocollimation roll sensor | |
SU1136313A1 (en) | Shaft turn angle encoder | |
JPH0233186Y2 (en) | ||
SU731283A1 (en) | Photoelectric automatic collimator | |
SU551502A1 (en) | Device for measuring the angular displacements of an object in two mutually perpendicular planes | |
JP2840470B2 (en) | Speedometer | |
JPH0333659A (en) | Apparatus for measuring number of rotations |