Устройство для измерения линейного смещения объекта Советский патент 1987 года по МПК G01B21/00 

11

Изобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения - повьшение точности измерений за счет уменьшения погрешностей и влияния внешних воздействий.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит зеркально-линзовый отражатель 1, установленный на объекте, компенсатор перемещения, состоящий из плоскопараллельной пластины 2, объекта 3, светоделителя 4, в фокальной плоскости которого распо ложен фотоприемник 5, блок 6 обработки сигнала, вход которого связан с выходом фотоприемника 5, прямоугольную призму 7, светоделительное ребро которой расположено в фокальной плоскости объектива 3, первый 8 и второй 9 излучатели, расположенные на одной оси симметрично относительно катетных граней прямоугольной призмы 7, образующих светоделительное ребро, генератор 10 противофазного напряжения, первый и второй выходы которого связаны соответственно с первым 8 и вторым 9 излучателями, третий выход соединен с вторым входом блока 6 обработки сигнала, выход которого подключен к входу привода 11, выход которого соединен с плоскопараллельной пластиной 2,датчик положения плоскопараллельной пластины

2,состоящий из точечного излучателя 12, 35 для размещения на объекте, компенсаоптически связанные с ним объектив 13 и позиционно-чувствительный фотопри.емник 14, причем плоскопараллельная пластина 2 расположена между объективом 13 и позиционно-чувствительным фотоприемником 14, регистратор IS, подключенный к выходу позиционно- чувствительного фотоприемника 14.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 10 противофазного напряжения обеспечивает подачу на излу-чатели 8 и 9 противофазных электрических импульсов., а также выработку опорного сигнала для блока 6 обработки

В фокальной тоскости объектива 3 расположено ребро прямоугольной призмы 7, грани которой попеременно облучаются, и он создает в пространстве оптическую равносигнальную зону, являющуюся измерительной базой, Сме- щенньш на некоторую величину относ и- тельно равносигнальной зоны зеркально-линзовый отражатель 1 отражает

пучок в первоначальном направлении, причем смещение отраженной равносиг- нальной зоны относительно исходной равно удвоенному смещению отражателя.

Пройдя через объектив 3 в обратном направлении, пучок направляется светоделителем 4 на фотоприемник 5, сигнал с которого подается на блок 6 обработки, где на основании этого сигнала и опорного, поступающего с питающего генератора 10, вырабатывается команда управления плоскопараллельной пластиной 2 для реализации нулевого метода. Поворот плоскопараллельной пластины 2 вызывает параллельное смещение линии визирования компенсатора перемещения и одновременное идентичное смещение проекции излучателя 12 датчика положения плоскопараллельной пластины на позиционно-чувствитель- ном фотоприемнике 14, сигнал с которого обрабатывается регистратором 15.

Применение многоэлементного фотоприемника, например ПЗС, позволяет получать- информацию о смещении линии визирования задатчика, а соответственно, и объекта линейно и в цифровой форме.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейного смещения объекта, содержащее контрольный элемент, предназначенный

тор перемещения, состоящий из оптически связанных плоскопараллельной пластины, объектива, фотоприемника, блока обработки сигнала, вход которого связан с выходом фотоприемника, привода, вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, а выход - с плоскопараллельной пластиной, и регистратор, о т л и ч а ю ; е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором противофазного напряжения, один из входов которого подключен к второму входу блока обработки сигнала, прямоугольной призмой, пер- вьм и вторым источника:ш излучения, расположенными на одной оси симметрично относительно катетных граней прямоугольной призмы, входы первого и второго источников излучения связаны соответственно с первым и вторым выходами генератора противофазного напряжения, светоделителем, расположенным между фотоприемником

3 .13123844

и объективом компенсатора перемеще-поэиционно-чувствительного фотоприния по ходу светового излучения пер-емника, выход которого соединен с

вого и второго источников излучениярегистратором, при этом плоскопаралтак, что светоделительное ребро пря-лельная пластина расположена между

моугольной призмы расположено в фо-5 объективом и позиционно-чувствителькальной плоскости объектива, датчи-ным фотоприемником датчика положения,

ком положения плоскопараллельнойа контрольньш элемент выполнен в випластины, состоящим из точечногоде зеркально-линзового отражателя,

излучателя, оптически связанных сустанавливаемого так, что его

ним объектива, оптическая ось кото- 0 оптическая ось смещена относительно

рого параллельна оптической оси объ-оптической оси объектива компе ссатоектива компесатора перемещения, ира перемещения.

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - повьиаение точности измерений за счет уменьшения погрешностей и влияния внешних воздействий. Зеркально-линзовый отражатель 1 скреплен с объектом. Устройство содержит компенсатор перемещения, включающий оптическую систему, формирующую оптическую равносигнальную зону, плоскопарал-. лельную пластину 2 с приводом 11, генератор 10 противофазного напряжения, связанный с блоком 6 обработки сигнала, датчик положения плоскопараллельной Jшacтины 2, соединенный с регистратором 15. Зеркально-линзовый отражатель 1, смещенный относительно равносиг- нальной зоны, отражает световой поток, падающий на объект. Отраженный поток направляется на фотоприемник 5, сигнал с которого подается на блок 6 обработки сигнала, где вырабатывается сигнал управления перемещением плоскопараллельной пластины 2 для реализации нулевого метода. По- ворот пластины 2 вызывает смещение проекции излучателя 12 на позиционно-чув- ствительном приемнике 14 датчика положения пластины 2. Сигнал с выхода приемника 14 обрабатывается регистратором 15, который формирует информацию 0смещении объекта в цифровой форме. 1ил. I (Л