Автоматизированный гониометр для измерения плоских углов многогранных призм Советский патент 1991 года по МПК G01B21/22 

Vut.f

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плоских углов многогранных призм, имеющих для различных граней различные коэффициенты отражения.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности, вызываемой дискретностью определения информационных временных интервалов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема гониометра; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходе отдельных узлов гониометра.

Гониометр содержит поворотную плат- форму 1 с кольцевым лазером 2, фотоэлектрический автоколлиматор 3, первый формирователь 4, вход которого подключен к выходу фотоэлектрического автоколлиматора 3, второй формирователь 5, вход кото- рого подключен к выходу кольцевого лазера 2, первый триггер 6, счетный вход которого подключен к выходу первого формирователя 4, второй D-триггер 7, D- и С-входы которого подключены соответственно к прямому выходу первого триггера 6 и выходу второго формирователя 5, третий D-триггер 8, D- и С-входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго формирователей 4 и 5, линию 9 задержки, вход которой подключен к выходу второго формирователя 5, первый 10, второй 11 и третий 12 элементы И, первые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам второго D-триггера 7, прямому выходу третьего D-триггера 8, вторые входы первого 10, второго 11 и третьего 12 элементов И подключены к выходу линии 9 задержки, первый 13, второй 14 и третий 15 счетчики, входы которых под- ключены к выходам первого 10, второго 11 и третьего 12 элементов И, блок 16 вычислений, информационные входы которого под1 ключены к выходам счетчиков 13-15, управляющие входы блока 16 вычислений подключены к прямым выходам второго и третьего D-триггеров 7 и 8.

Измеряются плоские углы многогранной призмы 17, установленной на поворот- ной платформе 1.

Гониометр работает следующим образом.

Многогранная призма 17. вращается с поворотной платформой 1. При совмещении нормали к грани многогранной призмы 17 с осью автоколлиматора 3 на его выходе формируется импульс, преобразуемый в прямоугольный сигнал первым формирователем 4.

При вращении поворотной платформы 1 на выходе кольцевого лазера 2 формируются сигналы, которые преобразуются в прямоугольные импульсы вторым формирователем 5,

Первый триггер 6 формирует временные интервалы, начало и окончание которых соответствует времени формирования сигнала автоколлиматором 3 от соседних граней многогранной призмы 17.

Второй и третий D-триггеры 7 и 8 по сигналам, поступающим с выхода первого триггера 6 и первого формирователя 4, осуществляют привязку временных интервалов к передним фронтам импульсов, формируемых вторым формирователем 5.

При этом во временные интервалы, связанные с длительностью импульсов, формируемых автоколлиматором 3, укладывается целое число импульсов, формируемых вторым формирователем 5.

Во временные интервалы, связанные с угловыми расстояниями между отражающими гранями многогранной призмы 17, также укладывается целое число импульсов, формируемых вторым формирователем 5.

Сформированный третьим триггером 8 временной интервал заполняется импульсами, поступающими с линии 9 задержки в третий элемент И 12, Количество импульсов, пропорциональных длительности сигнала, формируемых автоколлиматором 3, подсчитывается счетчиком 15 и поступаете блок 16 вычислений. Управление считыванием информации с третьего счетчика 15 осуществляется по сигналу, формируемому на прямом выходе третьего D-триггера 8.

Сигналы, формируемые на прямом и инверсном выходах второго D-тр тггера 7, поступают на первые входы первого 10 и второго 11 элементов И, На вторые входы первого 10 и второго 11 элементов И поступают сигналы с выхода линии 9 задержки,

На выходе первого и второго элементов 10 и 11 И попеременно формируются пачки импульсов, количество которых связано с величиной плоских углов между соседними гранями многогранной призмы 17, например первыми и вторыми гранями, вторыми и третьими гранями и т. д.

Число импульсов, формируемых на выходе первого и второго элементов И 10 и 11, подсчитывается счетчиками 13 и 14 и попеременно вводится в блок 16 вычислений по сигналу, формируемому на прямом выходе второго D-триггера 7.

По результатам, формируемым на выходах первого и второго счетчиков 13 и 14, блок 16 вычислений осуществляет расчет величины плоских углов многогранной призмы 17 с учетом поправки на ширину импульса, формируемого на выходе автоколлиматора 3, фиксируемого на выходе счетчика 15. Использование устройства позволяет повысить точность измерения плоских углов многогранных призм, за счет уменьшения погрешности, вызываемой дискретностью определения информационных временных интервалов и учета погрешности, связанной с изменением ширины импульса, формируемого автоколлиматором при изменении отражающих способностей контролируемых граней многогранной призмы.

Формула изобретения Автоматизированный гониометр для измерения плоских углов многогранных призм, содержащий поворотную платформу с кольцевым лазером, фотоэлектрический автоколлимзтор, первый формирователь, вход которого подключен к выходу фотоэлектрического автоколлиматора, второй формирователь, вход которого подключен к выходу кольцевого лазера, первый и второй счетчики, блок вычислений, информационные входы которого подключены к выходам первого и второго счетчиков, отличающийся тем. что, с целью повышения

и

точности за счет уменьшения погрешности- измерения, вызываемой дискретностью определения информационных временных интервалов, он снабжен триггером, счетный

5 вход которого подключен к выходу первого формирователя, D-триггером, D- и С-входы которого подключены соответственно к прямому выходу триггера и выходу второго формирователя, прямой выход D-триггера

10 соединен с управляющим входом блока вычислений, вторым D-триггером, D- и С-входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго формирователей, прямой выход второго D-триггера соединен

15 с управляющим входом блока вычислений, линией задержки, вход которой подключен к выходу второго формирователя, первым , вторым и третьим элементами И, первые входы которых подключены соответственно

20 к прямому и инверсному выходам первого D-триггера, прямому выходу второго D-триггера, вторые входы первого, второго и третьего элементов 1/1 подключены к выходу линии задержки, третьим счетчиком, выход 25 которого соединен с информационным входом блока вычислений, а входы первого, второго и третьего счетчиков подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего элементов И

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности, вызываемой дискретностью определения информационных временных интервалов. Многогранная призма 17 вращается поворотной платформой 1. Автоколлиматор 3 формирует импульсы, нормализуемые формирователем 4. Кольцевой лазер 2 формирует импульсы, нормализуемые формирователем 5. Длительность импульсов, формируемых автоколлиматором 3, с помощью D-триггера 8, элемента И 11 преобразуется в количество импульсов, подсчитываемое счетчиком 15. Длительности импульсов, связанных с угловым расстоянием между гранями многогранной призмы 17, с помощью триггера 6, D-триггера 7, элементов И 10 и 11 преобразуются в количество импульсов, подсчитываемых счетчиками 13, 14. Счетчики 13, 14 подсчитывают количество импульсов, связанных с величиной плоских углов соседних граней многогранной призмы 17. Блок 16 вычислений осуществляет расчет величины плоских углов с учетом поправки на ширину импульса, формируемого автоколлиматором 3. 2 ил.

TLTL

Л-ПЛг