Устройство для контроля положения объекта Советский патент 1985 года по МПК G01B21/00 

1 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для контроля поло жения объектов, удаленных от зоны, наблюл ения. Известно устройство для контроля положения объекта, содержащее датчи положения в виде излучателя, связанного с объектом, генератор импульс ного напряжения, оптико-электронный анализатор, состоящий из объективй, диафрагмы, фотоприемника с усилителем и блока двойного синхронного де тектирования. Блок детектирования подключен инвертирующим входом к ге нератору импульсного напряжения, сигнальным входом - к усилителю фотоприемника. Устройство содержит также второй излучатель, а генератор выполнен противофазным ij . Известное устройство предназначено для контроля положения оси объекта (инструмента) при его смеще нии в плоскости вращения системы ко ординат или статического смещения без учета раз;1ожения этого смещения по осям неподвижной системы координат и не может быть использовано для контроля положения объекта одно .временно по двум координатам в неподвижной системе координат. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем контроля положения объек та по двум координатам. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля положения объекта, содержащее датчи положения в виде излучателя, связываемого с объектом, генератор импульсного напряжения, оптико-электронный анализатор, состоящий из объектива, диафрагмы, фотоприемника с усилителем и блока двойного синхронного детектирования, снабжено вторым блоком двойного синхронного детектирования, включенным в оптико электронный анализатор, распределителем импульсов и распределителем импульсов излучателя, генератор импульсного напряжения выполнен четырехфазным, излучатель четырехквадрат.ным, а диафрагма - квадратной, первый и четвертый, второй и первый третий и второй, четвертый и третий выходы генератора импульсного напря женин через распределитель импульсов излучателя соединены соответственно с первым, вторым, третьим 296 и.- четвертым квадрантами излучателя, четвертый и третий выходы генератора импульсного напряжения соединены с инвертирующими входами соответственно первого и второго блоков двойного синхронного детектирования, сигнальные входы которых подключены к усилителю фотоприемника, первый и второй, третий и четвертый выходы генератора импульсного напряжения через распределитель импульсов соединены с запрещающими входами соответственно первого и второго блоков двойного синхронного детектирования. На фиг. 1 изображена блок-схема , предлагаемого устройства} на фиг. 2временные диаграммы сигналов на элементах схемы; на фиг. 3 - положение проекции четырехквадрантного излучателя на диафрагму. Устройство состоит из датчика положения в виде излучателя 1 (излучатель вьтолнен четырехквадрантным и состоит из секций А , & i С , D ), связанного с объектом, оптикоэлектронного анализатора, состоящего из объектива 2, диафрагмы 3, фотоприемника 4 с усилителем и блоков 5 и 6 двойного синхронного детектирования, генератора 7 импульсного напряжения, распределителя 8 импульсов и распределителя 9 импульсов излучателя, блоки 5 и 6 двойного синхронного детектирования подключены инвертирующими входами к генератору 7 импульсного напряжения, сигнальными входами к усилителю фотоприемника 4, первый и четвертый, второй и первый, третий и второй, четвертый и третий выходы генератора 7 импульсного напряжения через распределитель 9 импульсов излучателя соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым квадрантами излучателя (секции А , В , С , D ), четвертый и третий выходы генератора 7 импульсного напряжения соединены с инвертирующими входами соответственно первого 5 и второго 6 блоков двойного синхронного детектирования, сигнальные входы которых подключены к усилителю фотопрнемника 4, первый и второй, третий и четвертый выходы генератора 7 импульсного напряжения через распределитель 8 импульсов средин(ны с запрещающими входами соответственно первого 5 и второго 6 блоков двойного синхронного детектирования. Устройство работает следующим образом. Генератор 7 на вькодах последовательно вырабатывает сигналы, обозначенные по каждой фазе буквами Г« (фиг. 2), которые. проходя через распределитель 9, пост пают на излучатель 1. Сигналы, посту пающие на секции излучателя 1, имеют обозначения Vg , Vj, , д , Е Они вызывают свечение секции. Поток излучения проходит через объектив 2 диафрагму 3 и улавливается фотоприемником 4 с усилителем. При смещении центра проекции излу чателя 1 на диафрагму 3 относительно центра диафрагмы 3 (фиг. 3) площади проекций секций А , 8 , С , D излучателя 1 становятся неравными, в результате чего на выходе фотопри- емника 4 с усилителем появляется переменная составляющая фототока 1(.j (см. фиг. 2). Амплитуда сигнала модуляции пропорциональна смещению излучателя 1 датчика положения. Этот сигнал модуляции комплексный и имеет сдвинутые по фазе сигналы координат X и . Вьщелению сигналов определенной координаты (X и Y ) способствует работа блоков 5 и 6 двойного синхронного детектирования, управляемых распределителем 8 импульсов, которые подачей сигналов на запрещающие входы блоков 5 и 6 исключают прохождение через них сигналов, не соответствующих их координате . При отсутствии импульсов на управляющих входах ключи (не показаны) блока 5 или 6 разомкнуты и блок 5 или 6 пропускает входной сигнал информации без изменения знака (фаза опроса В или А (фиг. 2). При подаче управляющего импульса на инвертирующий вход (фаза опроса D или С ) один ключ замьжается и выходной сигнал имеет знак, обратный входному. За счет этого сигнал на выходе при одной фазе входного сигнала имеет одну полярность, а при другой обратную полярность, т.е. происходит фазочувствительное выпрямление сигнала. При подаче управляющего, импульса (фаза А , С канала X или В , О канала Y ) на запрёщаюощй вход замыкается другой ключ, входная цепь закорачивается и сигнал через блок не проходит (фиг. 2). Сигналы, поступ ющие с блоков 5 и 6, являются выходными сигналами, по которым осуществляется контроль положения объекта. Таким образом, введение в устройство квадратной диафрагмы, четырехсекционного излучателя, четырехфазного генератора и распределителя, например, из элементов ИЛИ позволяет исключить полное дублирование канаов и измерить положение объекта по вум координатам.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, содержащее датчик положения в виде излучателя, связьгоаемого с объектом, генератор импульсного напряжения, оптикоэлектронный анализатор, состоящий из объектива, диафрагмы, фотоприемника с усилителем и блока двойного синхронного детектирования, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей пyтe(l контроля положения объекта по двум координатам, оно снабжено вторым блоком двойного синхронного детектирования, включенным 3 оптико-электронный анализатор, распределителем .импульсов и распределителем импульсов излучателя, генератор импульсного напряжения выполнен четырехфазным, излучатель четьфехкваДратным, а диафрагмы квадратной, первый и четвертьй, второй и первый, третий и второй, четвертый и третий выходы генератора импульсного напряжения через распределитель импульсов излучателя соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым квадрантами излучателя, четвертый и третий выходы генератора импульсного напряжения соединены с инвертирующими (Л входами соответственно первого и второго блоков двойного синхронного детектирования, сигнальные вход-1 которых подключены к усилителю фотоприемника, первый и второй, третий и четвертый выходы генератора импульсного напряжения через распределитель импульсов соединены с запрещающими входами соответственно первого и второго блоков двойного синхронного детектирования.