Устройство для измерения угловых отклонений объекта Советский патент 1986 года по МПК G01B11/26 

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения угловых отклонений.

Целью изобретения является измерение также и угла скручивания благодаря получению последователь кости импульсов, сдвинутых по фазе на 180.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит основание (на чертеже не показано), размещенный на Нем коллиматор, выполненный в виде объектива 1 и двух светящихся марок 2 и 3, установленных та- КИМ образом, что их центры смещены относительно оптической оси на равные расстояния в плоскости, проходящей через оптическую ось объектива 1 коллиматора, приемник излу- чения, предназначенный для установки на объекте (на чертеже не показан ) и выполненный из двух симметрично расположенных относительно оптической оси объективов 4 и 5 и позиционно-чувствительного фотопри- емнйка 6k

Устройство работает следующим образом.

Объектив 1 коллиматора формиру - ет паршотельно пучки лучей от светящихся марок 2 и 3, излучающих по- следовательность импульсов, сдвинутых по фазе на 180, и направляет их на объективы 4 и 5 приемника.

На позиционно-чувствительном фотоприемнике 6 строятся изображения (совмещенные в исходном положении) светящихся марок 2 и 3. Центры изображений светящихся марок 2 и 3 при угловом повороте (угол скручивания) приемника смещаются относительно нулевого положения в противоположные стороны, на расстояние .

, V v;. v;

где V и текущие смещения центров изображений светящихся марок 2 и 3 соответственно при уг ле поворота Ч по часовой стрелке; V - текущее суммарное

расстояние между центрами изображений. Центры изображений светящихся марок 2 и 3 при угловом повороте Н у смещаются относительно нулевого

положения на расстояния Х и Х| (среднее смещение Х ).

С выходов позиционно-чувстви- тельного фотоприемника 6 снимаются сигналы, пропорциональные смещениям X 1,, X J и У , V , причем сигналы снимаются в порядке, согласованном с последовательностью излучаемых импульсов светяпщмися марками 2 и 3, т.е. вначале X J и V, , затем Xj и V .

Дпя малых угловых отклонений объекта расчетные формулы, по которым производится определение углов fX, Vu и Чг , имеют вид:

V v ч-у JL:

21;

X

.f;ji2е

Приведенные расчетные зависимости для угловых отклонений объекта спрведливы при построении схемы устройства со следующими соотношениями параметров:

т - P-t -

- Г2Г

где L - максимальная дальность работы устройства;

диаметры выходных зрачков объективов коллиматора и приемника соответственно; 2 )J - максимальное угловое поле объектива коллиматора, а для угла оС справедливы зависимости:

21 2е 2с( arctg -i- arctg -т-,

„ 1 2. где 21 - расстояние между центрами

светяцщхся марок 2 и 3, симметрично смещенных относительно оптической оси объектива;

2е - расстояние между оптическими осями объективов, составляющих объектив 4.приемник а;

А i фокусные расстояния объективов коллиматора и приемника соответственно.

Формула изобретени

Устройство для измерения угловых отклонений объекта, содержащее основание с размещенным на нем колли-

матором, приемник излучения, предназначенный для установки на объекте и выполненный в виде объектива и позиционко-чувствительного регистрирующего блока, отличающееся тем, что, с целью измерения также и угла скручиваиия, коллиматор выполнен из объектива и двух светящихся марок, установленных так, что их центры смещены относительно оптической оси на равные расстояния в плоскости, проходящей через оптическую ось объектива коллиматора, объектив приемника выполнен из двух симметрично расположенных относитель но оптической оси объективов, фокусные расстояния которых равны друг другу, а оптические оси параллельны оптической оси объектива коллимато-

ра и смещены относительно нее на равные расстояния, а величины смещений центров светящихся марок и объективов приемника и фокусные расстояния объектива коллиматора и объективов приемника связаны соотношением

21 2е arctg -г arctg -,-,

.

где I - величина смещения центров

светявщхся марок; е - величина смещения оптических осей объективов приемника;

1

f. и f{ - фокусные расстояния объектива коллиматора и объективов приемника.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения угловых отклонений и позволяет Измерить также и угол скру- чиваиия благодаря получению последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на 180°. Объектив коллимато- ра формирует параллельно пучки чей от светящихся марок, излучающих последовательность импульсов, сдвиг- нутых по фазе иа 180, и направляет их на объективы приемника. На пози- ционно-чувствительном фотоприемнике 6 строятся изображения светящихся марок. С выходов позициоино- ув- ствительного фотоприемника 6 снимаются сигналы, пропорциональные смещениям центров изображений. 1 ил. т ю о