сдвинутых токовых сигнала А и В, позволяющие определить перемещение в пределах шага растра, что дает возможность повысить разрешающую способность преобразователя и определить направление перемещения.
Оптическая схема преобразователя перемещений также содержит канал формирования референтной метки.
Впреобразователях линейных перемещений растровая шкала 2 в зоне Е содержит поля референтных меток. Поле референтной метки представляет собой непериодическую (кодовую) шкалу, закон формирования которой обеспечивает получение автокорреляционной функции кода с явно выраженным максимумом. На индикаторной пластине 3 имеется поле считывания Д с кодом, инверсным по отношению к коду референтной метки шкалы, и поле диафрагмы Г, участвующей вместе со светодиодом 5 и фотодиодом 6 в выработке опорного сигнала для формируемого каналом сигнала референтной метки. При относительном перемещении растровой шкалы 2 и индикаторной пластины 3 в зоне совмещения поля референтной метки и поля считывания Д происходит модуляция светового потока, излучаемого светодиодом 1,
ина выходе фотодиода 8 формируется токовый сигнал автокорреляционной функции кода референтной метки.
Впреобразователях угловых перемещений сигнал референтной метки вырабатывается в общем случае один раз за оборот вала. В канале формирования референтной метки для выработки опорного сигнала и сигнала референтной метки задействованы общий светодиод 10 (рис. 15.9) и фотодиод 11, идентичный фотодиоду 4, но с другой схемой включения светочувствительных площадок. Опорный сигнал вырабатывается с помощью поля диафрагмы Г индикаторного лимба 3, а специальный код поля референтной метки Е измерительного лимба 2 и инверсный код поля считывания Д, в случае их совмещения при относительном перемещении лимбов, модулирует световой поток, что приводит к формированию на выходе фотодиода токового сигнала автокорреляционной функции кода референтной метки.
Максимальный диапазон преобразования линейных перемещений – 3220 мм, угловых – неограничен.
Преобразователи линейных перемещений выпускают 4 и 3 классов точности, а преобразователи угловых перемещений, в зависимости от моделей, – 8…3 классов точности.
Каждому i – му классу точности соответствует предельная
погрешность перемещения i – наибольшее отклонение от действительного значения между двумя любыми точками во всем диапазоне перемещения. Для преобразователей линейных перемещений i – го класса соответствует предельная погрешность,
мкм: 4= 5,0 + 8,0L; |
3 = 2,0 + 4,5L; |
2 = 1,0 + 2,5L; для преоб- |
разователей угловых |
перемещений i |
– го класса соответствует |
предельная погрешность, (……''): 8 = 300''; 7 = 150''; 6 = 60''; 5
= 30''; 4 = 7,5''; 3 = 2,5''.
Преобразователи линейных перемещений имеют степень защиты 1Р64, 1Р53, 1Р50, преобразователи угловых перемещений
– 1Р65, 1Р64, 1Р50 по ГОСТ 14254-80. Первая цифра шифра характеризует степень защиты от воздействия твердых тел, вторая цифра – степень защиты от воздействия воды.
Типы выходных сигналов преобразователей перемещений: синусный токовый сигнал типа СТ, синусный сигнал напряжения типа СН, прямоугольный импульсный сигнал типа ПИ.
На рис. 15.10, рис. 15.11, рис. 15.12 и рис. 15.13 приведены геометрические параметры, а в табл. 15.4 технические характеристики преобразователей линейных перемещений ЛИР-7, ЛИР-9, ЛИР-14, ЛИР-15 и ЛИР-17 соответственно.
Рис. 15.10
Рис. 15.13
На рис. 15.14, рис. 15.15, рис. 15.16, рис. 15.17, рис. 15.18, рис.
15.19, рис. 15.20, рис. 15.21, рис. 15.22, рис. 15.23, рис. 15.24 и рис. 15.25
приведены геометрические параметры, а в табл. 15.5 и табл. 15.6 технические характеристики преобразователей угловых перемещений ЛИР-119А, ЛИР-128А-3, ЛИР-137А, ЛИР-158А-1, ЛИР-180А-1, ЛИР-
190А, ЛИР-1170А, ЛИР-219А, ЛИР-237А-3, ЛИР-337А-3, ЛИР-350А и ЛИР-390А соответственно.
Рис. 15.14
478
Т а б л и ц а 15.4
Технические характеристики преобразователей линейных перемещений
|
|
|
Тип преобразователя |
Наименование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
характеристики |
ЛИР - 7 |
|
ЛИР – 9 |
ЛИР - 14 |
|
|
|
|
Разрешающая способ- |
|
|
|
|
|
до 0,1 |
|
до 0,5 |
ность γ, мкм |
|
|
|
|
|
|
|
0,07;0,12;0,17;0,22;0,27;0,32;0,37; |
|
|
|
|
|
|
|
0,42;0,47;0,52;0,57;0,62;0,72;0,82; |
|
|
|
|
|
|
Стандартный ряд длин |
|
0,92;1,02; 1,14;1,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,34;1,44;1,54; |
|
|
|
0.02 |
|
преобразуемого переме- |
|
|
|
0,02; 0,008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,64;1,74;1,84; |
|
|
|
щения L, м |
|
|
|
|
|
|
0.04 |
|
|
|
|
1,94;2,04;2,24; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,64;2,84; 3,04; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,22 |
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение питания U, В |
+5 |
±12 |
+5 |
±12 |
+5 |
±12 |
+5 |
±12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребляемый ток I, мА |
≤100 |
≤150 |
≤70 |
≤100 |
≤150 |
≤70 |
≤100 |
≤150 |
≤70 |
≤100 |
≤150 |
≤70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип выходного сигнала |
СТ |
ПИ |
СН |
СТ |
ПИ |
СН |
СТ |
ПИ |
СН |
СТ |
ПИ |
СН |
СН |
|
|
СН |
|
|
СН |
|
|
СН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период выходного сиг- |
20 |
|
20 |
20 |
|
20 |
20 |
|
20 |
20 |
|
20 |
нала δ, мкм |
40 |
|
40 |
40 |
|
40 |
40 |
|
40 |
40 |
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1; |
|
|
0,1; |
|
|
0,5; |
|
|
0,5; |
|
|
|
0,2; |
|
|
0,2; |
|
|
1; |
|
|
1; |
|
Дискретность преобра- |
|
0,5; |
|
|
0,5; |
|
|
2; |
|
|
2; |
|
|
1;2; |
|
|
1;2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зователя dT , мкм |
|
|
|
|
|
2,5; |
|
|
2,5; |
|
|
2,5; |
|
|
2,5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5; |
|
|
5; |
|
|
5; |
|
|
5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
10 |
|
|
10 |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс точности i |
|
|
3; 4 |
2; 3 |
Предельная погреш- |
|
|
|
|
|
ность преобразователя |
|
3 = 2 + 4,5L |
2 = 1 + 2,5L |
i – го класса точности |
|
4 = 5 + 8L |
3 = 2 + 4,5L |
i, мкм |
|
|
|
|
|
Максимальная ско- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рость перемещения V, |
1 |
|
|
1 |
1 |
м/с |
|
|
|
|
|
Максимальное ускоре- |
0,5 |
|
|
0,5 |
0,5 |
ние а, м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
Степень защиты от |
IP53 |
|
|
IР53 |
IР64 |
внешних воздействий |
|
|
|
|
|
|
|
Масса m, кг |
0,18 + 0,6L |
|
0,28 + 1,55L |
0,20 |
|
|
|
|
|
|
2;3 3;4
2 1 2,5L
3 2 4,5L
3 2 2,5L
4 5 8L
1
0,5
IР64
0,18
0,25
Т а б л и ц а 15.5
Технические характеристики преобразователей угловых перемещений
Наименование |
|
|
|
|
|
|
|
Тип преобразователя |
|
|
|
|
|
|
|
характеристики |
ЛИР-119А |
ЛИР-128А-3 |
ЛИР-137А |
ЛИР-158А-1 |
ЛИР-180А-1 |
ЛИР-190А |
Разрешающая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способность γ, |
|
|
4 |
до |
|
|
5 |
|
5 |
|
|
6 |
до |
|
6 |
до 1,8 |
6 |
до 4 10 |
2 10 |
до 5 10 |
до10 |
10 |
10 |
дискрет/об |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение |
+5 |
|
|
+5 |
|
+5 |
+5 |
+5 |
+5 |
|
питания U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребляемый |
≤150 |
<100 |
≤150 |
<100 |
≤150 |
<100 |
|
≤150 |
<100 |
|
≤150 |
<100 |
|
≤150 |
ток I, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной сиг- |
ПИ |
СТ, |
|
ПИ |
СТ, |
ПИ |
СТ, |
|
ПИ |
СТ, |
|
ПИ |
СТ, |
|
|
ПИ |
нал |
|
СН |
|
|
СН |
СН |
|
СН |
|
СН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс |
|
8 |
|
7, 8 |
7, 8 |
5, 6, 7, 8 |
6, 7, 8 |
3, 4 |
точности i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Погрешность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30; 60; 150; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
150; 300 |
150; 300 |
60; 150; 300 |
2,5; 7,5 |
|
|
|
|
|
|
|
,( ) |
|
300 |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частота враще- |
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
3 |
ния вала n, |
10 |
|
|
10 |
|
|
10 |
|
10 |
|
|
10 |
|
4 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
об/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса (без ка- |
0,02 |
0,06 |
0,09 |
0,23 |
0,33 |
0,7 |
|
беля) m, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. |
|
15.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
|
|
|
|
|
|
|
Тип преобразователя |
|
|
|
|
|
|
|
характеристики |
ЛИР-1170А |
ЛИР-219А |
ЛИР-237А-3 |
ЛИР-337А-3 |
ЛИР-350А |
ЛИР-390А |
Разрешающая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способность γ, |
до 3,6 |
5 |
до |
|
|
4 |
|
5 |
до 5 |
5 |
|
|
3 |
до 1,8 |
5 |
10 |
4 10 |
до 5 10 |
10 |
до 144 10 |
10 |
дискрет/об |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение |
+5 |
|
|
+5 |
|
+5 |
+5 |
+5 |
+5 |
|
питания U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потребляемый |
<100 |
≤150 |
≤150 |
<100 |
≤150 |
<100 |
|
≤150 |
<100 |
|
≤150 |
<100 |
|
≤150 |
ток I, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной сиг- |
СТ, |
|
ПИ |
ПИ |
СТ, |
ПИ |
СТ, |
|
ПИ |
СТ, |
|
ПИ |
СТ, |
|
|
ПИ |
нал |
|
СН |
|
СН |
СН |
|
СН |
|
СН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Класс |
|
3 |
|
|
8 |
|
7, 8 |
7, 8 |
7, 8 |
4 |
|
|
точности i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Погреш- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
|
2,5 |
|
|
300 |
|
150; 300 |
150; 300 |
150; 300 |
7,5 |
|
i ,( ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частота враще- |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
3 |
ния вала n, |
10 |
|
10 |
|
|
10 |
|
10 |
|
|
10 |
|
4 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
об/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса (без ка- |
3,5 |
|
0,015 |
0,09 |
0,09 |
0,25 |
1,1 |
|
беля) m, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При поступательном движении выходного звена и использовании фотоимпульсного преобразователя линейного перемещения его перемещение равно, мкм:
S dT n,