Автоматизированный гониометр Советский патент 1990 года по МПК G01B21/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля плоских углов многогранных призм, имеющих одинаковый или различный коэффициент отражения поверхностей. Цель изобретения - повышение точности измерений при изменяющейся интенсивности потока излучения, отраженного от поверхности объекта за счет автоматизации процессов подстройки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема гониометра; на фиг. 2 - конструктивное -расположение излучающей и анализирующих щелей: на фиг, 3 - функциональная схема формирователя управляющих импульсов; на фиг. 4 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходе отдельных блоков гониометра;, на фиг, 5 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах отдельных элементов формирователя управляющих импульсов.

Гониометр содержит поворотную платформу 1 с установленным на ней, предметным столиком 2, кольцевой лазер 3, установленный на поворотной платформе 1, привод4, связанный с поворотной платформой 1, автоколлиматор 5 с излучающей щелью 6 и тремя анализирующими щелями 7, усилитель 8 с управляемым коэффициентом передачи, вход которого подключен к выходу автоколлиматора 5, стробируемый компаратор 9, первый вход которого подключен к выходу усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи, блок 10 обработки сигнала, входы которого подключены к выходу стробируемого компаратора 9 и кольцевого лазера 3, первый амплитудный дискриминатор 11, вход которого подключен к выходу усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи, формирователь 12 управляющих импульсов, первый вход которого подключен к выходу первого амп- литудного дискриминатора 11, а первый выход соединен с управляющим входом усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи, вторым амплитудным дискриминатором 13, вход которого подключен к выходу усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи, а выход соединен с вторым входом формирователя 12, ключевым элементом 14, информационный вход которого подключен к выходу усилителя 8 с уп- . равляемым коэффициентом передачи пиковый детектор 15, информационный вход которого подключен к выходу ключевого элемента 14, а выход соединен с вторым входом стробируемого компаратора 9, стро бирую.щий вход которого подключен к второму выходу формирователя 13

управляющих импульсов, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управляющим входом ключевого элемента 14 и входом

Сброс пикового детектора 15,

Контролируются плоские углы многогранной призмы 16, установленной на предметном столике 2.

Гониометр работает следующим обра0 зом., .

При вращении поворотной платформы 1 приводом 4 на выходе кольцевого лазера 3 формируется сигнал, частота которого связана с угловой скоростью вращения пово5 ротной платформы 1. Через излучающую щель 6, входящую в автоколлиматор 5, проходит поток излучения, который, отразившись от поверхностей вращаемой многогранной призмы 16, возвращается в

0 автоколлиматор 5,

Изображение излучающей щели 6 последовательно проходит через три анализирующие щели 7. На выходе автоколлиматора 5 последовательно формиру5 ются. три импульса, поступающие на усилитель 8 с управляемым коэффициентом

передачи.

За время формирования трех импульсов осуществляется цикл измерения.

0 Первые два импульса являются вспомога- тельными, третий имгпульс - измеритель- ным.

Третий импульс, сформированный на выходе усилителя с управляемым коэффи5 циентом передачи, поступает на первый вход стробируемого компаратора 9, на вто- рой вход которого поступает сигнал, формируемый на выходе пикового Детектора 15. Амплитуда сигнала на выходе пикового де0 тектора 15 связана с амплитудой второго .импульса, формируемого на выходе усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи. :.

Формирователь 12 управляющих им5 пульсов формирует в момент формирования третьего импульса, снимаемого с усилителя 8суправ/1яемым коэффициентом передачи, стробирующий сигнал, поступающий на стробирующий вход стробируемого компа50 ратора 9.

Временные интервалы, формируемые на выходе стробируемого компаратора 9, заполняются в блоке 10 обработки сигнала 55 импульсами, поступающими с кольцевого лазера 3, Количество импульсбв, заполнивших временные интервалы, пропорционально величине плоских углов между отражающими поверхностями многогранной призмы 16,

В конце каждого, цикла измерения формирователь 12 управляющих импульсов формирует сигнал, по которому в усилителе 8 с управляемым коэффициентом передачи устанавливается максимальный коэффици- ент передачи.

Первый импульс, формируемый на выходе усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи, поступает на первый и второй амплитудные дискриминаторы 11 и 13. Если первый импульс больше максимального порогового значения, то на выходе амплитудного дискриминатора 13 формируется сигнал, поступающий на фор- мирователь 12 управляющих импульсов. Формирователь 12 управляющих импульсов формирует сигнал, по которому усилитель 8 с управляемым коэффициентом передачи уменьшает усиление,

Амплитудный дискриминатор 11, настроенный на минимальное пороговое значение сигнала, формирует в каждом цикле измерения три импульса, поступающих на формирователь 12 управляющих импуль- сов.

При поступлении первого или второго импульса в зависимости от сигнала, формируемого на выходе первого амплитудного дискриминатора 11, ключебой элемент от- крывается, и амплитуда первого или второго импульса запоминается в пиковом детекторе 15. Таким образом, осуществляется следящее компарирование информационного третьего импульса, снимаемого с выхода усилителя 8 с управляемым козффи-. циентом передачи.

Использование гониометра позволяет повысить точность измерения плоских углов многогранных призм, имеющих изменя- ющийся в широких пределах коэффициент отражения.

Формулаизобретения

Автоматизированный гониометр, содержащий поворотную платформу с уста- новленным на ней кольцевым лазером, привод, связанный с поворотной платформой, фотоэлектрический автоколлиматор с вертикально расположенными излучающей и первой анализирующей щелями, компаратор, блок обработки сигнала, входы которого подключены к выходу компаратора и кольцевого лазера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при изменяющейся интенсивности потока излучения, отраженного от поверхности объекта, он снабжен усилителем с управляемым коэффициентом передачи, информационный вход которого подключен к выходу автоколлиматора, а выход соединен с первым входом компаратора, первым амплитудным дискриминатором, вход которого подключен к выходу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, формирователем управляющих импульсов, первый вход которого подключен к выходу первого амплитудного дискриминатора, а первый выход соединен с управляющим входом усилителя с управляемым коэффициентом передачи, вторым ам- плитудным дискриминатором, вход которого подключен к выходу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, а выход соединен с вторым входом формирователя управляющих импульсов, ключевым элементом, информаци онный вход которого подключен к выходу усилителя с управляемым коэффициентом передачи, пиковым детектором, информационный .вход которого подключен к выходу ключевого элемента, выход пикового детектора соединен с вторым входом компаратора, компаратор выполнен стробируемым, стробирующий вход компаратора подключен к второму выходу формирователя управляющих импульсов, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управляющим входом ключевого элемента и входом Сброс пикового детектора, автоколлиматор снабжен двумя дополнительнымианали- зирующими щелями, последовательно расположенными и ориентированными параллельно относительно первой анализирующей щели.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения при изменяющейся интенсивности потока излучения, отраженного от поверхности объекта. Многогранная призма 16, установленная на предметном столике 2 поворотной платформы 1, вращается приводом 4. Автоколлиматор 5 формирует импульсы при построении изображения излучающей щели 6 в плоскости анализирующих щелей 7. По первому импульсу, снимаемому с автоколлиматора 5 с помощью первого амплитудного дискриминатора 13, формирователя 12 управляющих импульсов устанавливается коэффициент передачи усилителя 8 с управляемым коэффициентом передачи. По второму импульсу, снимаемому с автоколлиматора 5 с помощью второго амплитудного дискриминатора 11 ключевого элемента 14 и пикового детектора 15, устанавливается порог срабатывания стробируемого компаратора 9. По третьему импульсу, снимаемому с автоколлиматора 5, формируется информационный временной интервал с помощью стробируемого компаратора 9, который заполняется импульсами, снимаемыми с кольцевого лазера 3. Результат измерения фиксируется в блоке 10 обработки сигнала. 5 ил.

S/fffta IS

Фиг.2

К блоку 9 t)

К блок у lit

ил

О

i/;2/7t

U9

лляплл птшгш Л п п п п

о/ft,., л

Фиг,

/ft,., л

Фиг,