Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени Советский патент 1989 года по МПК G01B9/04 

Фиг, г

U620

кости засветки фотоэлемента, повышение точности и расширение пределов измерений за счет возможности использования чувствительных элементов с малыми поперечными размерами. Для этого перед квадратной фотоматрицей устанавливают фотошаблон 9 с четырьмя прямоугольными проз1 ачными элементами 14 и 15 в непрозрачном экране 13. Два элемента 14 равны по величине и расположены симметрично относительно оси фотошаблона 9 и обеспечивают идентификацию углового положения граница 16 объекта. Два других элемента 15 имеют равные площади и соотношения сторон а,1/2аа, b,2b, и при включении по фотобалансной схеме обеспечивают измерение линейного смещения границы 16. 2 ил.

Из.обретеиие относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для наведения на границу света и тени, и предназначено для высокоточной регистрации положения границы объекта при линейно- угловых измерениях. Целью изобретения является повьшение чувствительности за счет обеспечения достаточной плос

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно IK устройствам для наведения на грани- ijty света и тени, и предназначено для высокоточной регистрации положения. Границы объекта при линейно-угловых Измерениях.

Цель изобретения - повышение чувствительности за счет обеспечения достаточной плоскости засветки при малой величине элементов фотошаблона, Повьш1ение точности и расширение преде Лов измерений за счет возможности использования чувствительных элементов с малыми поперечными размерами.

На фиг. 1 изображена оптическая фхема фотоэлектрического устройства; Йа фиг. 2 - фотоматрица (а) и фото- фаблон (б).

Устройство содержит последовательно установленные источник 1 света с конденсором 2 и поворотной призмой 3, управляемый предметный стол 4, Объектив -5, светоделит ельный кубик 6 для образования двух, изображений объекта измерения, одно из которых наблюдается через окуляр 7 в плоскости сетки 8, а другое изображение фокусируется в плоскость фотошаблона 9, находящегося в контакте с фотоматрицей 10, позихщей 11 обозначен исследуемый объект.

Фотоматрица 10 состоит из четырех фоточувствительных квадратных элементов 12 с равными площадями, электрически изолированными друг от дрзг- га и включенными между собой попарно по фотобалансной схеме. Фотошаблон 9 Вьтолнен в виде непрозрачного экрана 13 с прямоугольными прозрачными

0

5

0

5 0

5

0

элементами 14 и 15, позицией 16 обозначена светоконтрастная граница объекта 11 .

Параллельные элементы 14 равны по площади, длине и ширине и предназначены для определения угловой координаты границы 17. Элементы 15 расположены перпендикулярно элементам 14, предназначены для наведения на границу света и тени, при этом размеры сторон вертикальных элементов вьтол- нены в соотношении

а, 1/2 а-,; , ; , где а и b - длина и ширина элементов 15. .

Устройство работает следующим образом.

Объект 11 измерения устанавливается на управляемый предметный стол 4, освещается источником 1 света и фокусируется в плоскости сетки 8, наблюдаемой .через окуляр 7.

Фотоматрица и визирная сетка расположены на одинаковом расстояний от светоделительной грани светодели- тельного кубика 6.

При помощи управляемого стола 4 изображение объекта измерения устанавливают параллельно йгтрихам сетки 8 в центре перекрестия визуально, а затем устанавливают изображение светоконтрастной границы 16 объекта перпендикулярно элементам 14, по сигналу рассогласования координатной фотоматрицы 10 перемещают изображение, светоконтрастной границы 16 объекта 11 по фотошаблону 9 в сторону вертикальных элементов 15 и при пересече- .НИИ границы изображения 16 линии симметрии элементов 15 сигналы, снимаемые с элементов координатной фотоматрицы 10, включенных по фотобалансной схеме, становятся равными. Этот момент принимается за момент наведения на границу света и тени. При сме щении границы изображения объекта в одну или другую сторону от линии симметрии возникает Ъигнал рассогласования.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени, coдepжa9 ee последовательно установленные источник света, предметный стол, выполненный с возможностью пе-- ремещения в своей плоскости, объектив, фотоматрицу с четырьмя фоточувствительными элементами, электрически изолированными друг от друга и

включенными по фотобалансной схеме, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и расширения пределов измерения в области малых поперечных размеров, оно снабжено фотошаблоном в виде непрозрачного экрана с четырьмя прозрачными элементами прямоугольной

формы, расположенными соответственно в каждом из квадратов экрана, два элемента равны по величине и расположены симметрично относительно одной из осей экрана, два других элемента

равны по площади и их соответствующие стороны удовлетворяют соотношениям

1

., 2

где а и b - длина и ширина элементов, а фотоматрица выполнена четырехквад- ратной и размещена в контакте с фотошаЬлоном.

а,, , a«b.

10 3

4