Фотоэлектрическое устройство для измерения углов поворота Советский патент 1983 года по МПК G01B21/00 

о со ю со со Изобретение относится к измерительной технике, в частности к авто матическим углоизмерительным прибор Известно фотоэлектрическое устройство для измерения углов поворот содержащее источник света, отражатель, скрепляемый с объектом, опт.чески связанный с ним объектив, све топриемную систему и электронный б обработки С i Недостатком известного устоойства является недостаточно высокая то ность, вызванная погрешностями, возникающими при угловом перемещении объекта с какой-либо скоростью. По основному авт. св. № вестно фотоэлектрическое устройств во для измерения углов поворота, со держащее источник света, отражатель скрепляемый с объектом, оптически связанный с ним объектив, светоприемную систему и электронный блок обработки, последовательно установленные по ходу излучения от источника диафрагму и оптическую сис тему, выполненную в виде призмы БР-180®, имеющей заданное отступление угла при вершине от 90° объек тива и оптического элемента из двух призм-ромбов с углами 5° с полупрозрачной плоскостью склейки и зер кальными граня), ей параллельны ми, главное сечение которого представляет собой параллелограмм и параллельно главному сечению призмы ВР-180. Электронный блок выполнен в виде последовательно включенных формирователя .видеоимпульсов, блока управления счетчиком, счетчика и электрически связанных с ним синхрогенератора и буферного регист ра, входы формирователя видеоимпульсов соединены со светоприемной системой, выполненной . в, виде полупроводникового прибора с зарядовой свя зью, оптически связанной с объекти вом через оптический элемент, расположенный по оптической оси объек тива плоскостью склейки 2j. Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная тем, что в уст ройстве имеется одна лишь диафрагма, измерения выполняют в один цикл изображения штрихов в плоскости рабочей меры не.перемещаются принудительно и потому о положении объектов судят по одному измерению, ко-i торое может быть ошибочно почти на один интервал рабочей меры. Цель изобретения - повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, что фотоэлектрическое устройство для измерения углов поворота снабжено вторым .источником и второй диафрагмой, установленными напротив первого источника и диафрагмы с другой стороны от оптической системы, выполненной в виде призмы BP-lSo, на расстоянии, равном нечетному числу полуинтервалов светоприемной системы. На чертеже представлена схема устройства. . Устройство содержит источники 1 и 2света, диафрагмы 3 и , отражатель 5, скрепляемый с объектом (не показан), объектив 6, оптически связанный с отражателем 5, оптическую, систему, выполненную в виде призмы 7 БР-180 с заданным отступлением угла npvf вершине от У0°, объектива 8 и оптического элемента 9 из двух призм-ромбов с углами Б, полупрозрачной плоскостью склейки и зеркальными гранями, ей параллельными. Главное сечение элемента 9 представляет собой параллелограмм и парап лельно главному сечению призмы 7. Устройство содержит также светопри емкую систему 10, выполненную в виде полупроводникового прибора с зарядо- вой связью, оптически связанную с объективом 6 через оптический элемент 9, расположенный на оптической оси объектива 6 плоскостью склейки, и электронный блок, выполненный в виде последовательно включенных формирователя 11 видеоимпульсов, блока 12 управления счетчиком, счетчика 13 и электрически связанных со счетчиком 13 синхрогенератора Н и буферного регистра 15, а выходы синхрогенератора 14 и формирователя 11 видео импульсов соединены со светоприемной системой 10, причем источник 2 света и диафрагма k установлены вапротив источника 1 света и диафрагмы 3с другой стороны от оптической сие-, темы на расстоянии, равном нечетно-му- числу полуинтервалов светоприемной системы 10. Устройство работает следующим образом. От источника 1 через диафрагму падает на зеркальную грань элемента 9 пучок света. После отражения- от зеркальных граней часть пучка света поступает на об- екти8 8 и призму 7. После отражения от призмы 7 свет через объектив 8 в плоскости системы 10 строит светящееся изображение диафрагмы 3, которое в дальнейшем слундат началом ртсчета. Другая часть пучка света направляется в сторону объектива 6. На выходе объектива 6 свет преобразуется в систему параллельных лучей. Отраженные отражателем 5 эти лучи возвращаются в объектив 6. в фокальной плоскости которого, т.е в плоскости системы 10, строится изображение.светящейся диафрагмы 3Положение этого штриха зависит от углового положения отражателя 5 т.е. объекта, При поступлении первого (начального) заряда, образованного опорным изо бражением диафрагмы 3, формирова тель 11 видеоимпульсов усиливает им пульс до уровня логической единицы подает его в блок 12 управления сче чиком, который открывает счетчик 13 Счетчик 13 начинает счет тактовых импульсов синхрогенератора 1 с момента поступления первого видеоимпу са. ; При поступлении второго видеоимлульса (от отражателя 5.) блок 12 ос танавливает счетчик 13, информация с которого переписывается в буферны регистр 15. Этот регистр сохраняетинформацию. 1 Съем информации с системы 10 и ее обработка повторяются циклически. Стирание информации в счетчике 13 осуществляется в процессе переноса информации от фоточувствительной -линейки системы 10 по команде от синхрогенератора Н. При этом, если информация во втором цикле измёняется, например, в результате поворота отражателя 5, то она записывается в буферном регистре 15 и сохраняется в нем до следующешо цикла. Аналогично работает устройство при включении второго источника 2 света, который включается, например, после поступления второго сигнала вход блока 12 управления счетчиком. Однако, поскольку диафрагмы 3 и смещены относительно друг друга на величину, равную нечетному числу полуинтервалов светоприемной системы 10, то и изображения диафрагм переместятся на эту же величину в плоскости светоприемной системы 10. Измерение интервала.между изображениями диафрагм 3 и повторяется аналогично описанному, а буферный регистр 15 определяет среднее из измерений и, умножив его на угловую цену светоприемной системы 10, передает информацию потребителю. Таким образом, применение в предлагаемом устройстве второго источника и второй диафрагмы , смещенных относительно первого источника и первой диафрагмы на расстояние, равное нечетному числу полуинтервалов светоприемной системы, исключает погрешности в измерении, вызванные нестабильностью светоприемной системы, светоделителя и источников света.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА ,по авт. св. f , о. т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым источником и второй диафрагмой, установленными напротив первого источникам диафрагмы с другой стороны от оптической системы, выполненной в виде призмы БР-180°, на расстоянии, равном нечетному числу полуи(+тёрвалов светоприемной системы.