Фотоэлектронное измерительное устройство Советский патент 1983 года по МПК G01B11/26 

ю

со

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при автоматическом бесконтактном измерении линейных и угловых смещений,

Известно устройство для измерения,углов, содержащее оптический бяоц;, модулятор, датчик опорного на пряжения, фотоприемник и два усилительно-преобразовательных канала, из мерительный и опорный, выходы которых- подключены к преобразователю разности фаз { 1 .

Однако у известного устройства невысокая точность измерений за счет наличия влияния помех.

Наиболее близким к изобретению является фотоэлектронное измеритель ное устройство, содержащее оптичес-, кую систему., последовательно установленные и оптически связанные с ней модулятор и фотоприемник, избирательный блок и генератор опорного напряжения. Устройство содержит также детектор и расширитель импуль сов опорного сигналя и избиратель-ный контур, построенный на 1/2хИ; 9 вычислительный блок 2,

Недостатками устройства являются узкий диапазон измерения и невысокая точность измерения за счет примененной схемы выделения сигнала и погрешностей, вызванных влиянием помех.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектронное из.иерительное устройство снабжено соединенными последовательно атсрым избирательным блоком, выпрямителем, первым сумматором, управляемый инвертором и вторым сумматором, соединенными последовательно генератором модулируюuiero напряжения и фазовым детекто-. ром, выход последнего подкльочен к

,вторым входам управляемого инвертора и второго сумматора, выход фотоприемника подключен к входам первого и второго избирательных блоков, гене ратор опорного напряжения подклю мен к входу первого сумматора.

На чертеже изображена блок-схема yetройства.

Устройство состоит из О|Г ;1ЧЭСКОЙ

системы 1 , o;iOToприемника 2 и модулятора 3. первого избирательного Ьлока k, генератора 5 опорного напряженияs соединенных последовательно генератора 6 модулирующего напряжения и фазового детектора 7, соединенных последовательно второго избирательного блока 8, выпрямителя 9, первоO го сумматора 10, управляемого инвертора, 11 и второго сум.матора 12,

Устройство работает следующим образом,

5 I .

Световой поток от источника излучения через оптическую систему 1 поступает на фотоприемник 2, Модулятор 3 согласно напряжению, подаваеQ мому с генератора 6 модулирующего напряжения, производит сканирование изображения. Выходной сигнал фото приемника 2, усиленный в избиратель ном блоке i, настроенном на частоту

сканирования, детектируется с учётом фазы в фазовом детекторе 7 Из выходного сигнала фотоприемника 2 выделяют вторую гармонику с помощью избирательного блока 8, амплитуда которой 5 полученная,с выпрямителя 9 в виде напряиения, складывается с опорным яэпряи ен /ен поступившим с генератора Ss на сумматоре 10, При превышении напрям(ения на выходе фазового детектора 7 определенного значения, эквивалентного концу допустимой величины отклонения от линейной зависимости амплитуды гармоники спектра выходного сигнала в функ.цим измеряемой величины, выходной сигнал сумматора 10 меняет знак с помощью управляемого от Фазового детектора 7 инвертора 1 i Этот сигнал подают на вход сумматора 12. на другой вход котврого подают выходной сигнал фазового детектора 7 С выхода сумматора 12 ведут съем измерительной информации,,

Положительный эффект достигается за счет того, что имеющиеся элементы устройства - второй избирательный блок, настроенный на удвоенную ча стоту сканированияJ выпрямитель; управляемый инвертор; два сумматора, позволяют частично скомпенсировать нелинейность з,ависимости величины амплитуды первой гармонической составляющей видеосигкала фотоприемни- I ка от измеряемой величины за счет использования информативности второй. гармонической составляющей 10290054 спектра виjt)eotиrнaлa фотоприемника, таким образом, расширяется диапазон и повышается точность измерений.

ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее оптическую систему, последовательно установленные и оптически связанные с ней модулятор и фотоприемник, избирательный блок и генератор опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, оно снабжено соединенными последовательно вторым избирательным блоком, выпрямителем, первым сумматором, управляемым инвертором и вторым сумматором, сое- диненными последовательно генерато- ром модулирующего напряжения и фазовым детектором, выход последнего подключен к вторым входам управляемого инвертора и второго сумматора, выход фотоприемника подключен к входан первого и второго избирательных бло(Л ков, генератор опорного напряжения подключен к В)оду первого сумматора. с