СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА И ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК G01C9/00 

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть) Те

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений линейных перемещений или деформаций. Формируют световое пятно на фотопреобразователе с четырьмя светочувствительными площадками и измеряют выходные сигналы с них. Выходные сигналы коммутируют, усиливают, преобразуют в цифровой код и обрабатывают в процессоре. Вычисляют координаты центра светового пятна нечетными статическими характеристиками преобразования в виде полинома, степень которого определяют в зависимости от остаточной суммы квадратов аппроксимации, в которых значения коэффициентов и их количество определяют экспериментально на этапе калибровки и метрологической аттестации устройства для определения перемещения, которое состоит из последовательно расположенных источника оптического излучения, диафрагмы, механизма перемещения с фотопреобразователем, последовательно соединенным с коммутатором, усилителем, аналого-цифровым преобразователем, процессором и интерфейсом. Выходы фотопреобразователя соединены через сумматор со стабилизатором оптической мощности, который подключен к источнику питания. Количество входов коммутатора и сумматора соответствует числу светочувствительных площадок фотопреобразователя. Обеспечены повышение надежности и долговременной стабильности метрологических характеристик, небольшая стоимость устройства, простота в реализации. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ определения перемещений объекта, включающий преобразование светового потока, который поступает на фотоприемник, в пропорциональный по освещенности фототок, поступающий на аналого-цифровой преобразователь, где фототок преобразуют в цифровой код, по которому производят расчет перемещения, отличающийся тем, что формируют световое пятно на светочувствительных площадках фотопреобразователя, фототок коммутируют, усиливают, а затем преобразуют на аналого-цифровом преобразователе в цифровой код, поступающий на процессор, вычисляющий параметры t_x, t_y по формулам

где F_а, F_b, F_с, F_d - выходные сигналы, величина которых пропорциональна величине световых потоков, падающих соответственно на светочувствительные площадки а, b, с, d фотопреобразователя, и по найденным значениям вычисляют координаты смещений центра светового пятна в системе координат, связанной с фотопреобразователем, при этом абсциссу Х и ординату Y центра светового пятна определяют нечетными статическими характеристиками преобразования f(t_x) и f(t_y) соответственно в виде полинома, степень которого определяют в зависимости от остаточной суммы квадратов аппроксимации

где а₀, a₁, a₂, ....- постоянные коэффициенты, значения которых и их количество определяют экспериментально на этапе калибровки и метрологической аттестации устройства для определения перемещения.