Устройство для определения углового положения объекта в диапазоне 2 @ Советский патент 1991 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении угловых перемещений объекта на дискретные значения в диапазоне 2 тг, например, в качестве эталонного угломера при работе вместе с делительными машинами,

Целью изобретения является повышение чувствительности изменения дискрета угла поворота.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит призму 1, выполненную в сечении в виде правильного многоугольника, вал 2, соединенный с центром призмы, основание 3, установленное с возможностью поворота относительно призмы, зеркала 4, число которых на единицу меньше числа граней призмы, коллиматор 5, первый приемный блок б и двухлучевой интерферометр, включающий лазер 7, светоделитель 8, зеркало 9, два концевых уголковых отражателя 10 и второй приемный блок 11.

Основание установлено с возможностью поворота в диапазоне t л:/п, где п - число граней призмы. Призма 1 установлена с возможностью поворота вокруг оси вала 2 в диапазоне 2 п . Вал 2 скрепляют с контролируемым объектом (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

Формируют коллиматором 5 параллельный пучок лучей и направляют его на одну из граней призмы 1. Последовательно переотражают его между всеми гранями призмы 1 и зеркалами 4, после чего перехватывают пучок приемным блоком 6. Совмещают изображение пучка с центром приемного блока и принимают данное положение блока за начало отсчета. При повороте вала 2 на угол, равный 2 тг /п, происходит каждый раз совмещение изображения пучка коллиматора 5 с центром приемного блока 6, при этом фиксируется дискретное значение угла поворота объекта.

Погрешность изготовления двугранных углов призмы 1 и положения зеркал 4 не- сказываются на величине угла поворота, а погрешность углового положения вала в п раз меньше соответствующей погрешности оптического блока, состоящего из коллиматора и приемного блока. Для изменения дискрета квантования угла после поворота вала 2 на угол 2 п поворачивают основание 3ic закрепленными на нем узлами на угол,

равный гл. Угол поворота основания фиксируют двухлучевым интерферометром путем счета интерференционных полос. Затем вал 2 вновь поворачивают на угол 2 п . При этом определяют угловое положение объекта в точках, сдвинутых относительно первой серии измерений на угол 2 п /nm.

Проводя серию измерений при полном обороте вала 2, определяют угловое положение объекта впт равноотстоящих точках.

Поворот основания 3 с размещенными на нем зеркалами приводит к изменению угла между каждой гранью призмы 1 и соответствующим из зеркал 4, образующих угловые зеркала, равномерно расположенные по окружности. Последовательное переотражение пучка в угловых зеркалах, в которых изменен угол при повороте основания 3 на угол, равный гл, приводит к изменению отклонения пучка на входе в приемный блок 6

по отношению к положению пучка при отсутствии поворота основания на угол, пропорциональный nm, что позволяет повысить чувствительность устройства к изменению величины дискрета угла квантования устройства.

Формула изобрения Устройство для определения углового положения объекта в диапазоне 2 тс, содержащее призму, выполненную в сечении в

виде правильного многоугольника, вал, соединенный с центром призмы и установленный с возможностью поворота вокруг своей оси, основание, на котором расположены зеркала, число которых на единицу меньше

числа граней призмы, установленные на равных расстояниях от оси вала, коллиматор и первый приемный блок, оптически связанный с коллиматором через грани призмы и зеркала, отличающееся тем, что, с

целью повышения чувствительности изменения дискрета угла поворота, оно снабжено лазером, светоделителем, двумя уголковыми концевыми отражателями, соединенными с основанием, и вторым приемным блоком, образующими двухлучевой интерферометр, а основание установлено с возможностью поворота относительно центра призмы.

Изобретение позволяет измерять угол поворота объекта на дискретное значение в диапазоне 2л и может использоваться в качестве угломера в делительных машинах. Целью изобретения является повышение чувствительности изменения дискрета угла поворота. Направляют коллимированный пучок на одну из граней многогранной призмы 1, установленной с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через центр призмы. Последовательно переотражают пучок между всеми гранями призмы 1 и зеркалами 4, расположенными равномерно по окружности на равных расстояниях от центра призмы, число которых не единицу меньше числа граней призмы. Перехватывают переотраженный пучок приемным блоком 6 и по двум последовательным совмещениям изображения пучка с центром приемного блока судят о повороте объекта на заданный дискретный угол. Значение дискретного угла может изменяться путем поворота основания 3 с расположенными на нем зеркалами и контролироваться двухлучевым интерферометром, концевые уголковые отражатели 10 которого скреплены с основанием. 1 ил (Л С а NJ о 00 CJ Я