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

Изобретение относится к контроль-но-иэмерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля углового положения излучателя.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства

.Устройство содержит установленные в ходе излучения объектив 1, светоделительньй блок 2, разделяющий излучение на пучки, дисковый анализатор 3 изображения, расположенный так, что два пучка подают на диаметрально противоположные участки анализатора 3 два фотоприемника 4 и 5, каждый из которых установлен в ходе одного из пучков, прошедщих анализатор 3, и фазометр 6, входы которого электри- , чески связаны с выходом каждого из фогоприемников 4 и 5, два полупрозрачных зеркала 7 и 8, каждое из которых установлено на пути одного из пучков между светоделительным блоком 2 и дисковым анализатором 3, барабанный анализатор 9 изображения, установленный так, что его ось вращения совпадает с осью вращения дискового анализатора 3, два фотоприемника 10 и 11, каждый из которых установлен в ходе одного из пучков, прошедш гх барабаиньй анализатор 9, фазометр 12, входы которого электрически связаны с выходом каждого из фотоприемников 10 и 11, , и два сумматора 13 и 14, входы первого из которых электрически связаны с выходами фазометров 6 и 12, а вход второго сумматора 14 связан с выходом первого сумматора 13 и выходом фазометра 12.

Зеркало 15 оптически связывает светоделительный блок 2 с полупро рачным зеркалом 7. Двигатели .16 и 7 кинематически связаны с анализаторами 3 и 9 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

. Пучок лучей от излучателя с помощью светоделительного блока 2, зеркала 15 и поjryпрозрачных зеркал 7 и 8 делится на четыре пучка, попадающие на пары фотоприемников 4, 5 и 10, 11. Фазометр 6 измеряет сдвиг фаз Ч. сигналов с пары фотоприемников 4 ,и 5, а фазометр 12 измеряет сдвиг фаз 2 сигналов с пары фотоприемников 10 и 11. Сумматор 13 вычисляет сумму фаз , а сумматор

14 - сумму фаз 4gj, 4.+ 4 . При зтом ослабляется или устраняется погрешность, обусловленная нелинейностью статической характеристики дискового анализатора 3.

Действительно, изменение разности фаз Ч . сигналов, поступающих на фазометр 6, зависит от смещения х изображения излучателя в плоскости дискового анализатора 3 следующим образом.

arctg §

К

360

(1)

1

г

arctg где 2 - полупериод анализатора в

направлении измерения; R - радиус сканирования изображения.

Разложив выражение (1) в ряд

V

Тейлора по степеням - и отбрасыR

вая члены .второго порядка малости, получим

-tt-idrK

(2)

Изменение разности фаз Ч, для барабанного анализатора 9 описывается выражением вида

arcsin -

-360

(3)

arcsin -

Аналогично, раскладывая выражение

(3) в ряд Тейлора- по степеням -, поR

лучим

Сравнивая выражения (2) и (4) другс другом, заметим, что при одинаковых радиусах анализаторов 3 и 9 отклонение 44 от линейности статической характеристики 4 360°- дискового анализатора 3 в два раза больше, чем у барабанного, и противоположно по знаку. Поэтому изменение фазы

вых z + 2 вых 1- 2 т.е. Чвь,х 3-360° I .

Для обеспечения синхронности вращения анализаторов 3 и 9 можно использовать один для них двигатель.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЯ, содержащее последовательно установленные в ходе излучения объектив, светоделительный блок, разделяющий излучение на пучки, дисковый анализатор изображения, расположенный так, что два пучка подают на диаметрально противоположные участки анализатора, два фотоприемника, каждый из которых установлен в ходе одного из пучков. прошедших анализатор и фазометр, входы которого электрически связаны с выходом каждого из .фотоприемников, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, оно снаб.жено двумя полупрозрачными зеркалами, каждое из которых установлено на пути одного из пучков между светоделительным блоком и дисковым анализатором, барабакньлм анализатором изображения, установленным так, что его ось вращения совпадает с осью вращения дисконюго анализатора, двумя дополнительными фотоприемниками, каждый из которых установлен в хоДе одного из пучков , прошедших барабанный анализатор, (Л CZ дополнительным фазометром, входы которого электрически связаны с выходом каждого из дополнительных фотоприемников, и двумя сумматорами, входы первого из которых электрически связаны с выходами фазометров, а вход второго сумматора связан с выходом сз: первого сзгмматора и выходом дополни тельного фазометра. NJ к ж