Фотоэлектрический преобразователь перемещения. Устройство, Принцип действия.

Фотоэлектрический преобразователь перемещения состоит из трех основных частей: механической, оптической и электронной.

Механическая часть служит для точного вращения входного вала преобразователя, на котором расположен растровый диск. Механическая часть имеет базовые поверхности для установки и присоединения фотоэлектрического преобразователя к валу ме­ханизма. Корпус преобразователя защищает оптическую и элек­тронную части от пыли, влаги и механического воздействия.

Оптическая часть (рис. 2.22) содержит светодиод 1, линзу 2, растровую индикаторную пластину 3 и растровый диск 7. Световой поток светодиода 1 проходит через линзу 2, растровый диск 7, растровую индикаторную пластину 3. При вращении растро­вого диска меняется интенсивность света, который пропускается через растровое сопряжение, образуемое диском 7и пластиной 3. В результате меняется фототек через основные фотодиоды 4 и 6. На индикаторной пластине растры расположены в четырех сек­торах. Штрихи каждого из секторов смещены относительно друг друга на 1/4 периода растра. Четыре фотодиода, установленных против каждого из этих секторов, и сопрягаемые с ними растры диска формируют основные первичные сигналы, изменяющиеся по синусоидальному и косинусоидальному законам, где τ — относительное смещение подвижного и неподвижного рас­тров (рис. 2.23). Фотодиод 5, расположенный ниже фотодиодов 4 и 6, формирует дополнительный сигнал начала отсчета один раз за оборот преобразователя. Первичные сигналы всех трех кана­лов поступают на электронную часть, осуществляющую форми­рование прямоугольных импульсов.

Электронная часть (рис. 2.24) имеет три канала, каждый из которых содержит предварительный усилитель 1, компаратор 2 и выходные усилители 3 и 4. Предварительный усилитель усили­вает первичный сигнал до необходимой величины, а компаратор формирует прямоугольные импульсы. Выходные усилители 3 и 4 служат для получения прямого и инверсного сигналов каждого канала и усиления их по мощности. В результате на выходах пре­образователя формируется шесть сигналов. Число импульсов пна каждом из выходов пропорционально углу поворота φ вала преобразователя:

где к_пр— коэффициент передачи преобразователя; z— число импульсов за один оборот вала преобразователя. _ Наличие четырех выходов преобразователя обусловлено необходимостью определения направле­ния вращения и дает возможность при числе импульсов zза один оборот вала преобразователя формировать в измерительной сис­теме z, 2z, 4zимпульсов.