Оптико-электронное устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1979 года по МПК G01B9/02 

Устройство работает следующим образом.

Оптическая система 1 формирует интерференционную картину, из которой при помощи щелевой диафрагмы 2 вырезается одна интерференционная полоса (темная или светлая). Матричный дискретный фотопреобразователь 3 поворачивается относительно этой полосы при помощи новоротного устройства 4 йа угол а, который выбирают исходя из условия срабатывания первого элемента каждого столбца вслед за последним элементом предыдущего столбца. В общем случае величину угла а можно определить из соотнощения

а -{ d

а arctg

+ ,

п-Ь + (п- 1)с

где а, b - геометрические размеры отдельного элемента; п - число элементов в столбце;

d - .расстояние между элементами в строке; с - расстояние между элементами в

столбце; Ф - угол наклона полос в интерфе,..,... ренционной картине, относитель:- , , РО вертикальной оси. Т1ри смещении объекта происходит дви, жение. полос интерференционной картины. -i Припопадании границы радела двух полос на поверхность отдельного элемента фотопреобразов.ателя он переходит в новое состояние - из «1 в «О или из «О в «1, в зависимости от порядка следования полос. Из всех элементов матричного фотопреобразователя 3 только один находится в переходном состоянии. Поскольку через него проходит граница раздела полос, то все предыдущие элементы находятся в состоянии, противоположном последующим ( «О или «О и «1).

Опрос элементов матричного фотопреобразователя производится при помощи коммутатора 5, который определяет элемент, находящийся в переходном состоянии, и передает счетный импульс с него в схему 7 счета. Блок 6 управления служит для управления работой коммутатора 5 и обеспечивает подключение того из элементов матричного фотопреобразователя, для которого выполняется условие нахождения

всех предыдущих и последующих для него элементов в противоположных состояниях. Реверсивный счет полос происходит за счет того, что коммутатор опрашивает три элемента матричного фотопреобразователя - рабочий, который находится в переходном состоянии, предыдущий для него и последующий. В зависимости от того, какой элемент вслед за рабочим переходит в

переходное состояние, блок управления выдает команду для схемы счета и реверсивного счетчика на суммирование или вычитание счетных импульсов. Таким образом, размещение матричного

дискретного фотопреобразователя под углом а к интерференционной картине и введение в устройство коммутатора и блока управления позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния щирины элемента и расстояния между элементами на разрещающую способность устройства.

Формула изобретения

Оптико-электронное устройство для измерения линейных перемещений, содержащее последовательно расположенные интерференционную оптическую систему, щелевую диафрагму, дискретный фотопреобразователь, схему счета и подключенный к ее выходу реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности, оно снабжено поворотным устройством, коммутатором и блоком управления, выход дискретного фотопреобразователя подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, а выход - к первому входу схемы счета, второй

вход которой подключен к второму выходу блока управления, дискретный фотопреобразователь выполнен в виде матрицы, закрепленной на поворотном устройстве и располагаемой под углом к интерфер-енционной картине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 194330, кл. G 01В 9/02, 1965.

2. Преснухин Л. П. Фотоэлектрические преобразователи информации, М., Машиностроение, 1974, с. 180-183.

CZD