ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КООРДИНАТОР Советский патент 1972 года по МПК G01S17/06 

Изобретение относится к оптнкомеханической промышленности и может быть использовано для определения координат излучающих объектов.

Известны фотоэлектрические координаторы, содержащие объектив, установленный в плоскости изображения модулятор, выполненный Б виде новоротного диска, одна ноловина которого непрозрачна, а вторая заштрихована чередующимися радиальными прозрачными и непрозрачными секторами, генератор онорных нанряжений, фотоприемник и электронную схему выделения сигнала рассогласования. Однако эти устройства обладают малым динамическим диапазоном измерения координат.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

С этой целью штрихи на диске расположены параллельно границе раздела, а .плотность темных штрихов меньше нлотности непрозрачной половины.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства.

В фокальной плоскости объектива / установлен модулятор 2, для вращения которого иснользуется двигатель 3. За модулятором расположен фотонриемник 4. Модулятор кинематически жестко связан с генератором опорных напряжений 5.

В электронную схему входят усилитель 6, два пороговых устройства 7 и 5, имеющие различные уровни срабатывания, иричем уровень срабатывания у первого лежит в поле

строба сигнала, а уровень второго - в поле заполняющих импульсов. Для анализа сигналов используется пересчетная схема, включающая в себя блок 9 разделения импульсов счета, счетчик 10 импульсов координаты X и

счетчик 11 импульсов координаты У; в качестве указателей координат могут быть применены цифровые индикаторы 12, 13 и индикатор нанравления отклонений 14.

На фиг. 2 представлен эскиз модулятора.

Модулятор выполнен в виде диска, одна ноловина которого ненрозрач 1а, а другая представляет собой решетку из чередующихся штрихов различной плотностн, параллельпых границе раздела. Угловой размер шага

решетки при наблюдении его из главной плоскости объектива раве1 требуемой цепе отсчета координат.

Плотность темных штрихов меньше плотности непрозрачной половины диска. Диск

установлен в плоскости изображения объективом цели так, чтобы его ось вращения совпадала с оптической осью объектива и проходила через границу раздела.

е - сигнал с выхода фотоприемиика 4; г - строб-сигнал с выхода порогового устройства 7; д - импульсы счета - сигнал с выхода порогового устройства 8).

Объектив 1 проецирует изображение контролируемого объекта (реперного излучателя) в плоскость модулятора 2, который приводится во вращение двигателем 3. С модулятором жестко связан генератор опорных напряжений (ГОН) 5, который вырабатывает два переменных сигнала прямоугольной формы, сдвинутые один относительно другого по фазе на п/2, и задает положение неподвижных осей координат ХОУ.

Если реперный излучатель находится на оптической оси координатора, то его изображение совпадает с границей раздела, и на выходе модулятора переменная составляющая сигнала отсутствует. Если реперный излучатель сместить с оптической оси, то его изображение, заняв положение с координатами А и У, будет пересекаться элементами модулятора при его вращении.

Световой поток за модулятором, воспринимаемый .фотоприемником 4, модулируется переменной составляющей сигнала, причем рабочий сигнал представляет собой строб, заполненный импульсами счета (см. фиг. 3,8). Число импульсов счета в стробе пропорционально угловой величине отклонения реперпого излучателя от координатора, а фаза строба характеризует направление этого отклонения. Ввиду того, что пропускание непрозрачной полуплоскости и темных штрихов различно (из-за различной их плотности), в рабочем сигнале импульсы счета по амплитуде заполняют лишь часть строба, что позволяет в электронной части путем применения пороговых схем 7 и 5 с различными уровнями срабатывания легко разделить сигнал на составляющие: стробы и импульсы счета.

Дальнейшую обработку сигнала осуществляет иересчетное устройство, на вход блока разделения импульсов счета 9 которой поступают сигналы с ГОН 5 (см. фиг. 3,а, б) и сигналы с пороговых устройств 7 и 5 (см. фиг. 3,г, 5). Блок разделения импульсов счета выделяет из пачки счетных имп льсов за цикл (период) измерения количество импульсов счета, соответствующее координатам X

и У и определяет четверть координатной плоскости ХОУ, в которой находится реперный излучатель. Число импульсов счета, соответствующее каждой из координат, подсчитывается счетчиком 10 импульсов координаты X

и счетчиком 11 импульсов координаты, сигналы с которых подаются па цифровые индикаторы 12 и 13. Для фиксации знака координаты применен индикатор направления отклонений 14, сигнал на который поступает неносредственно с блока разделения импульсов счета.

Применение в фотоэлектрических координаторах предлагаемого модулятора позволяет значительно расширить динамический диапазон измерений.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический координатор, содержащий объектив, модулятор, выполненный в виде поворотного диска, одна половина которого непрозрачна, а вторая заштриховаиа, генератор опорных напряжений, фотоприемник и электронную схему выделения сигнала рассогласования, отличающийся тем, что, с .ю расширения динамического диапазона измерений, штрихи на диске расположены параллельно границе раздела, а плотность

темных штрихов меньше плотности непрозрачной половины.

HZh

Фиг.1

Фи&.г

Фие.З