Фотоэлектрическое устройство бесконтактного измерения перемещения объекта Советский патент 1988 года по МПК G01B11/00 

to

СП

00 Од

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещений объектов.

Цель изобретения - упрощение конструкции за счет исключения подвижных элементов и повышение точности за счет увеличения полезного сигнала.

На чертеже представлена схема устройства бесконтактного измерения перемещения объекта.

Устройство содержит источник 1 света, закрепленный на объекте, и приемное устройство, .включающее объектив 2, светоделительньй блок 3, делящий выходящий из объектива 2 световой поток на два канала - опорный и предметный, два оптических клина 4 и 5 с непрерывно изменяющейся по из координат оптической плотностью, фотоприемники 6 и 7, расположенные непосредственно за

оптическими клиньями 4 и 5, и электронную схему 8 обработки сигналов,

поступающих с фотоприемников 6 и 7. Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1

I

света - прожектора, закрепленного

а объекте, попадает в объектив 2.

Расположенный за объективом 2 свето- делительный блок 3 разделяет световой поток на два канала - опорный и предметный. В плоскости изображения прожектора, образуемого объективом 2, в каждом из каналов размещены соответственно два оптических клина 4 и 5, имеющих непрерывно изменяющуюся по одной из координат оптическую плотность и ориентированных относительно изображения прожектора 1 в противоположных направлениях. Световые потоки, прошедшие через оптические клинья 4 и 5, регистрируются соответственно фотоприемниками 6 и 7, сигналы с которых поступают на электронную схему 8. Изменение положения объекта с закрепленным на нем прожектором 1 вызывает перемещение изображения прожектора 1 относительно оптических клиньев 4 и 5, которое показано на чертеже стре:лками. Так как оптические клинья 4 и 5 ориентированы относительно изображения прожектора 1 в противоположных направле- ниях в предметном и опорном каналах, то в результате перемещения объекта0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

световой поток, регистрируемый фотоприемниками 6 и 7, в одном из каналов (клин 4, фотоприемник 6) увеличивается, а в другом (клин 5, фотоприемник 7) уменьшается. Отношение регистрируемых световых потоков связано с величиной перемещения объекта. Электрический сигнал, пропорциональный отношению сигналов с фотоприемников 6 и 7, формируется электронной схемой 8 и далее поступает в устройство индикации.

В устройстве перемещение объекта определяется по отношению световых потоков в опорном и предметном каналах, поэтому нестабильность параметров фото приемников, а также неста-i бильность величины светового потока , попадающего в объектив от прожектора 1, не приводят к ошибкам в измерении перемещений объекта. Отсутствие в устройстве подвижных элементов по- вьш1ает надежность функционирования устройства и точность измерения. При необходимости измерения перемещений объекта в другом, перпендикулярном первоначальному, направлении достаточно повернуть оптические клинья 4 и 5 на 90 в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа. Благодаря введению второго оптического клина увеличивается в два раза полезный сигнал на входе электрической системы регистрации. В то же время шумы на входе электрической системы регистрации взаимно компенсируются вследствие того, что опорный и предметный каналы выполняются идентичными. Таким образом, возрастает отношение сигнал/шум и повышается точность измерения перемещений объекта.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для бесконтактного измерения перемещения объекта, содержащее источник светового излучения, закрепляемый на объекте, расположенные по ходу излучения объектив и светоделитель для разделения излучения на два пучка, последовательно расположенные по ходу одного из пучков анализатор изображения и первый фотоприемник, по ходу другого - второй фотоприемник, а также электронную схему обработки, входы которой соединены с выходами обоих фотоприемников, отличающееся.

3-1425436

тем, что, с целью повышения точности,приемником, анализатор изображения выоно снабжено оптическим клином с линей-полнен в виде идентичного оптического

но изменяющейся по одной из координатклина, а клинья ориентированы в противооптической плотностью, расположеннымположных направлениях относительно

между .светоделителем и вторым фото-изображения источника излучения. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещения объектов. Целью изобретения является упрощение конструкции за счет исключения подвижных элементов и повышение точности за счет увеличения полезного сигнала. Это достигается тем, что в качестве анализатора изображения источника света 1, расположенного на объекте, использован оптический клин 4 с линейно изменяющейся оптической плотностью, установленный перед фотоприемником 6. Аналогичный клин 5 введен в опорный канал. При этом оптические клинья 4 и 5 ориентированы в противоположных направлениях относительно изображения источника света 1. Такая ориентация позволяет вдвое увеличить полезный сигнал. 1 ил. (Л