Способ измерения положения энергетического центра светового пятна Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

IZ

//

//

//

//

3

Изобретение относится .к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности дискретизации 7 видеосигнала, снимаемого с прибора с за- оядовой связью (ПЗС). Осветитель 1 формирует поток излучения, проходяа;ий через объект 8 измерения и оптическую систему 2. ПЗС 3 управляется блоком 7 управления. Два регистра в ПЗС 3 сдвинуты один относительно другого на половину длины свето- чувствительной площадки. Два видеосигнала, снимаемые с ПЗС 3, проходят коммутатор 4 и поступают на аналого- цифровой преобразователь 5. Цифровые коды, снимаемые с аналого-цифрового преобразователя 5, обрабатываются блоком б вычисления. Блок 6 вычисления вычисляет два временных интервала, длительности которых связаны с положением энергетического центра светового пятна, проецируемого на два регистра ПЗС 3. Результат двух измерений усредняется блоком 6 вычисления. 1 ил.

О) СА) 00 W

16

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении и контроле положения различных объектов.

Цель изобретения - повышение точно- сти измерения за счет уменьшения погрешности дискретизации,

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит оптически связанные осветитель 1, оптическую систему 2, прибор 3 с зарядовой связью {ПЗС) с двумя выходами, переключатель 4, входы которого подключены к ПЗС 3,.аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, вход которого подключен к выходу переключателя 4, блок б вычисления, вход которого подключе н к выходу АЦП 5, блок 7 управления, выходы которого соединены с ПЗС 3, переключате- лем 4, АЦП 5, блоком 6 вычисления. Измеряется положение объекта 8.

Способ реализуют следующим образом.

Осветитель 1 формирует поток излуче- ния, который, пройдя через объект 8 и оптическую систему 2, формирует на светочувствительных площадках первого и второго регистров ПЗС 3 световое пятно.

Светочувствительные площадки перво- го и второго регистров ПЗС 3 смещены одна относительно другой на половину элемента дискретизации.

Блок 7 управления формирует импульсы опроса ПЗС 3, на выходах которого форми- руются два видеосигнала, амплитуды которых связаны с распределением освещенности на светочувствительных площадках первого и второго регистров ПЗСЗ.

Два видеосигнала поочередно через переключатель 4 поступают на АЦП 5, которым преобразуются в цифровые коды.

Два временных интервала, длитель- ность каждого из которых связана с положением энергетического центра светового пятна, спроецированного на светочувствительные площадки первого и второго регистров ПЗС 3, вычисляются блоком 6 вычисления.

О положении светового пягна судят по усредненному значению первого -л второго временных интервалов, который вычисляется блоком 6 вычислений. Величина смещения энергетического центра светового пятна, находящегося на m светочувствительном элементе одного из регистров ИЗ С 3, может быть вычислена по выражению

J A. I m

гп -1

-I А,

1

2 An

где Д1т- величина смещения энергетического центра светового пятна;

I - длина фоточувствительного элемента регистра ПЗС 3;

AI - амплитуда видеосигнала, снимаемого с ПЗСЗ;

п - число светочувствительных элементов в регистре ПЗС 3.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения погрешности дискретизации видеосигнала, снимаемого с ПЗС.

Формула изобретения

Способ измерения положения энергетического центра светового пятна, заключа- ющийся в том, что проецируют на светочувствительные площадки первого и второго регистров прибора с зарядовой связью световое пятно, преобразуют рас- предг-ение освещенности потока излучения, падающего на светочувствительные площадки первого и второго регистров, в видеосигналы, определяют два временных интервала, длительности которых связаны с положением энергетического центра светового пятна, спроецированного на светочувствительные площадки первого и второго регистров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения погрешности дискретизации, смещают светочувствительные площадки первого и второго регистров прибора с зарядовой связью одна относительно другой на половину элемента дискретизации, а о положении энергетического центра светового пятна судят по усредненному значению первого и второго временных интервалов.