Автоколлиматор Советский патент 1976 года по МПК G01B11/26 

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения малых углов, и может быть применено при измерении взаимного расположения поверхностей деталей и при проведении точных метрологических работ.

Известны приборы для измерения углов, принцип действия которых основан на исползовании подвижного и неподвижного прозрачного растрового лимба и фиксации на фотоприемнике 1J.

Известны также приборы для линейных угловых измерений с синусоидальным выходным сигналом.содержащие две шкалы, диафрагму, линзу и фотоприемник 2,

Известен автоколлиматор, содержащий зеркало, объектив, делительную пластинку, анализатор, фотоприемник, фазочувствительный детектор, усилитель, осветитель в виде лампы накаливания и конденсатора, марку, микрообъектив, проецирующий изображение марки в плоскость щели анализатора, генератор и вибратор, приводящий в движение анализатор З. Однако он обладает малым быстродействием из-за наличия в нем

механической следящей системы (вибратор с анализатором), имеющей достаточно больщую движущуюся массу. Кроме того, в нем имеются элементы сложные в изготовлении, например марка, вибратор и анализатор со щелью.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и упрощение конструкции авток--;Л- лиматора. Для этого осветитель зыполнэн в виде электроннолучевой трубки с системой круговой развертки, причем экран электроннолучевой трубки расположен в фокальной плоскости объектива, одна пара ее отклоняющих соединена с фазочувствительным детектором и через систему круговой развертки - с генератором, а другая - с усилителем напряжения.

На чертеже изображена функциональная схема автоколлиматора.

Автоколлиматор содержит зеркало 1, объектив 2, делительную пластинку 3, анализатор 4 с круглым отверстием, размещенный в фокальной плоскости объектива 2, фотоприемник 5, подсоединенный к двум идентичным каналам X и У, фазочувствительные детекторы 6 и 7, усилители 8 и 9, осветитель, выполненный в виде электроннолучевой трубки 10 с системой круговой развертки 11. Экран электроннолучевой трубки расположен в фокальной плоскости объектива 2, одна пара ее отклоняющих нластин 12 и 13 соединена с фазочувствительными детекторами 6 и 7 и через систему круговой развертки 11 - с генератором 14, а другая пара ее отклоняющих пластин 15 и 16 - с усилителями напряжения 8 и 9

Автоколлиматор работает следующим образом.

Система круговой развертки 11 создает два синусоидальных напряжения, смещенных относительно друг друга по фазе наТГ/Й . При подаче этих напряжений на пластины 12 и 13 трубки 10 светлое пятно на экране трубки начинает двигаться по окружности с частотой, равной частоте генератора 14. Вследствие того, что экран трубки 10 распложен в фокальной плоскости объектива 2, автоколлимационное изображение окружности будет спроецировано в плоскости анализатора 4, Диаметр отверстия в анализаторе 4 равен диаметру окружности круговой раэвертки.

Если центр изображения окружности совпадает с центром отверстия анализатора 4, то на выходе фотоприемника 5 нет составляющей сигнала с частотой генератора 14, EcJiH же центр изображения смещен от центра отверст гя анализатора 4, то в сигнале появляются составляющие с частотой генератора 14. У;рячем их фаза зависит от направления смещеккя центра изображения, а амплитуда от величины смещения. Сигнал с фотопрг.емника подается на детекторы 6 н 7. Вследствие того, что опорными напря- ениями фазочувствительных детекторов 6 IT 7 являются синусоидальные напряжения, с:двинутые по фазе на 11/2 , подаваемые с

системы круговой разверт СЕ 11, то они преобразуют сигнал в постоянные напряжения, пропорциональные величине смещения центров шализатора 4 и автоколлимацион- - ного изображения по двум взаимно перпендикулярным координатам. Постоянное напряжение с детекторов 6 и 7 подаются на усилители 8 и 9, связанные с соответствующими отклоняющими пластинами электрон- нолучевой трубки 10. Это приводит к смещению окружности по экрану и совмещению центра ее автоколлимационного изображения с центром отверстия анализатора 4. О величине наклона зеркала 1 судят по величине напряжения, необходимого для перемещения окружности по экрану трубки 10.

Формула изобретения

Автоколлиматор, содержащий зеркало, объектив, делительную пластинку, аналкзг тор, фотоприемник, фазочувствительный детектор, усилитель напряжения, осветитель

и генератор, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения конструкции, осветитель выполнен в видэ электронно лучевой трубки с системой круговой развертки, причем экран электроннолучевой

трубки расположен в фокальной плоскости объектива,одна пара ее отклоняющих пластин соединена с фазочувствительным детектором и через систему круговой развертки - с г; нератором, а другая - с усилителем, напря-

жения.

Источники информации, принятые во внт:Аание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство jNb 433336, кл. G- 01 В 11/26, 1967.

2. Патент Франции № 2238142, кл.

G- О1 В 11/26, 1975.

3. Журнал Оптико-механическая промыщ- ленность, № 5, 197О, стр. 6О.

Sbix.X