Оптоэлектронные  преобразователи угловых перемещений 

  Преобразователи угловых перемещений предназначены для информационной связи по положению между позиционируемым объектом и устройством числового программного управления (УЧПУ) или устройством цифровой индикации (УЦИ). К этому классу преобразователей принадлежат опто-электронные растровые преобразователи "ЛИР" фирмы СКБ ИС. Особенность угловых оптоэлектронных растровых преобразователей перемещений заключается в использовании в качестве меры длины радиальной шкалы, являющейся носителем регулярного и кодового растров. Возможность нанесения штрихов растров с субмикронной точностью на материалы с заданным коэффициентом линейного расширения, стабильность их геометрического положения, достаточно высокая степень защищенности конструктивного исполнения, а также их высокая устойчивость к внешним воздействиям обеспечили растровым преобразователям перемещений широкий спектр областей промышленного и научного применения.

 Принцип действия преобразователей угловых перемещений

 Принцип работы преобразователей угловых перемещений основан на регистрации относительной величины прошедшего через растровое сопряжение потока оптического излучения как координатной-периодической функции взаимного углового положения регулярного растра шкалы и растров окон анализатора.

Преобразователь имеет два кинематически связанных функциональных звена: радиальную растровую шкалу 1, жестко связанную с валом преобразователя, и растровый анализатор 2 неподвижного считывающего узла. Радиальная растровая шкала (далее везде лимб) содержит две концентрические информационные дорожки: регулярного растра и референтной метки Б.

Растровый анализатор содержит окна инкрементного считывания и референтную метку Д. Окна позиционно согласованы с дорожкой регулярного растра лимба и имеют внутри растры A, А, B, В с шагом, равным шагу регулярного растра лимба. При этом, в каждой паре окон растры смещены друг относительно друга на величину равную половине их шага, а взаимный пространственный сдвиг растров между парами окон составляет четверть шага растров. Последовательно с растровыми окнами расположено прозрачное окно Г. Референтная метка Д позиционно согласована с дорожкой референтных меток лимба. Считывающий узел решает задачу реализации оптических растровых и кодовых сопряжений, информативно соответствующих величине углового перемещения, и задачу считывания, обработки и анализа текущих значений оптически информативных параметров указанных сопряжений.

Конструктивно эти задачи решает инкрементный узел преобразователя перемещений. Первую из них решает механическая часть этого узла, обеспечивая необходимую точность растрового сопряжения лимба и анализатора, а также соосность последних по отношению к оси вращения вала. Вторую - реализуют осветители, фотоприемники и плата электрической схемы выделения и обработки информации о перемещении. Излучающий диод 3, конденсор 7, формирующий параллельный пучок лучей осветителя, окна А, А, В, В анализатора и фотоприемник 6 образуют так называемый канал считывания. Требование повышенной точности преобразователей перемещений диктует применение двух или четырех диаметрально расположенных каналов считывания.

Конструктивные особенности 

 В обозначении преобразователя перемещений первая цифра несёт информацию о его конструкции:

1 - преобразовтели перемещений с цельным выходным валом;

2 - преобразовтели перемещений с полым выходным валом,

3 - преобразовтели перемещений со встроенной муфтой и полым валом.

Последующие цифры обозначают максимальный диаметр преобразователя перемещений в мм. Преобразователи с обозначением ЛИР=600 ... отличаются от выше указанных специфическими конструктивными и функциональными характе­ристиками. Это обозначение не содержит инфор­мации об их конструкции и габаритах.

Статья подготовлена специалистами ОАО "СКБ ИС" - российского производителя датчиков перемещений.

Синонимы: датчик перемещения, датчик угловой, датчик поворота, датчик угла, датчик угловых перемещений, инкрементный энкодер, оптический энкодер.
 

Статьи по теме:

Преобразователи линейных перемещений. Принцип действия.

Выходные сигналы инкрементных преобразователей. 

Рекомендации по установке.