ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ДВУХ ЧАСТЕЙ МЕХАНИЗМА Советский патент 1974 года по МПК G01B9/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к фотоэлектрическим приборам.

По основному авт. св. 261484 известно фотоэлектрическое устройство для измерения перемещений двух частей механизма, в котором сканирующий элемент выполнен в виде вакуумированного сканатора, перед коллектором которого установлена индикаторная растровая решетка.

Это устройство, кроме регистрации целых периодов растровой меры, осуществляет определение дробной части периода путем компенсационного смещения центра сканирования электронного изображения измерительного растра.

Известное устройство содержит осветитель с оптической системой, сканирующий элемент, измерительную и индикаторную растровые рещетки.

Недостаток известного устройства состоит Б однозначной зависимости погрещности измерения от дрейфа ЭЛектронного изображения измерительного ра.стра относительно индикаторного растра в результате нестабильности питающих напряжений сканирующего элемента и осветителя, от механических деформаций и вибраций деталей сканирующего элемента, происходящих по различным причинам.

Цель изо бретения - повышение точности измерений.

Эта цель достигается введением в устройство дополнительной растровой решетки.

На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства.

Устройство состоит из осветителя 1 с объективом 2, измерительного растра 3, промежуточного растра 4, участвующего в образовании муарового изображения, вакуумного баллона 5 с фотокатодом 6 и фокусирующей катущкой 7 и отклоняющими катушками 8 и 9. За индикаторным растром 10 расположен коллектор 11.

Устройство работает следующим образом. Световой поток от осветителя объективом

преобразуется в параллельный пучок, который проходит через сопрягаемые растры, определенным образом сориентированные один относительно другого, образуя на фотокатоде муаровое изображение комбинационного растра.

Далее устройство работает аналогично устройству, известному по авт. св. 261484, а именно, фотоэлектроны с фотокатода ускоряются в сторону индикаторного растра и фокусируются катущкой, в результате чего происходит перенос электронного изображения муарового комбинационного растра в плоскость индикаторного растра. Через прозрачные для электронов участки индикаторного растра, выполненного в виде сквозной решетки, повторяющей рисунок электронного изображения муарового комбинационного растра, перенесенный в плоскость индикаторного растра, электроны попадают на коллектор. При этом в цени коллектора пойдет ток, зависящий от ноложения электронного изображения относительно инднкаторного растра. Колебание электронного изображения муарового комбинационного растра осуществляется подачей неременного тока в катуЩКу 9, а смещение (компенсация) подачей тока в катущку 8. Если колебания участков электронного изображения муарового растра, соответствующих его светлым линиям, происходят симметрично относительно осей симметрии прозрачных либо непрозрачных для электронов участков индикаторного растра, то в цепи коллектора произойдет удвоение частоты по сравнению с частотой колебания электронного изобрал ения. При перемещении измерительного растра на половину шага муаровое изображение также сместится на половину щага муарового изображения растра. То же самое произойдет и с электронным изображением комбинационного растра относительно индикаторного растра, в результате чего фаза переменного тока коллектора изменится на 180°. Подавая напряжение с коллекторной нагрузки на фазочувствительный измерительный прибор, опорное напряжение в котором имеет частоту, равную частоте колебания электронного изображения, можно осуществить регистрацию совпадения осей колебания электронных потоков, образующих электронное изображение муарового растра, и осей симметрии штрихов и 1дикаторного растра по нулевому показанию фазочувствительного прибора. При отсутствии совпадения осей симметрии комненсационное смещение осуществляют нодачей тока в катущку 8, добиваясь нулевого показания фазочувствительного измерительного прибора. По силе смещающего тока (или напряжения на клеммах катущки 8) определяется величина компенсационного смещения.

Предмет изобретения

Фотоэлектрическое устройство для измерения неремещений двух частей механизма по авт. св. 261484, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, между измерительной растровой решеткой и фотокатодом сканатора введена дополнительная растровая решетка, образующая на фотокатоде изображение муаровой картины.

|Н я 56783

1LIIL