Фотоэлектронный угломер Советский патент 1980 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано, в частности для высоко точных измерений угловых и линейных j величин в геодезии, строительстве, машиностроении и других смежных с ними отраслях науки и техники.

Известен фотоэлектронный угломер, содержащий последовательно располо- Q женные приемный объектив, блок анализирующих элементов и фотоприемник .

Недостатком данного угломера является недостаточно высокая точность измерения.U

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Это достигается тем, что фотоэлектронный угломер снабжен зеркалом, расположенным под острым углом к ОПТИ- .jQ ческой оси приемного объектива на расстоянии от нее не более частного от деления длины волны излучения, падающего на приемный объектив, на погрешность измерения угломера, и полу-25 прозрачной пластиной, установленной на оптической оси приемного объектива параллельно зеркалу.

На чертеже изображена принципиальная схема фотоэлектронного угломера.JQ

Фотоэлектронный угломер содержит последовательно расположенные приемный объектив 1, блок анализирующих элементов, включакжций призму-анали,затор 2, зеркальные конденсаторы 3 и 4 и радиальный растр 5, фотоприемник 6, зеркало -, расположенное под острым углом р к оптической оси О-О приемного объектива 1 на расстоянии D от нее, полупрозрачную пластину 8, установленную на оптической оси О-О приемного объектива параллельно зеркалу 7.

Фотоэлектронный угломер работает следующим образом.

Излучение когерентного источника излучения, например лазера (на чертеже не показан), находящегося на достаточном удалении, попадает на зеркало 7 и в приемный объектив 1, На полупрозрачном зеркале 8 пучки соединяются и интерферируют. В плоскости разделительного ребра призмы-анализатора 2 строится изображение источника излучения, которое через зеркальные конденсоры 3 и 4, пройдя радиальный растр 5, попадают на фотоприемник 6. Изображение источника излучения при отсутствии углового рассогласования делится ребром призмы-анализатора 2 пополам, а растр 5 попеременно направляет на фотоприемник 6 излучение от каждой из частей изображения. Вследствие того,, что на полупрозрачном зеркале 8 происходит совмещение когерентных пучков, изображение имее вид чередующихся максимумов и миниму мов. При смещении источника излучени интерференционные полосы перемещаетс быстрей, чем само изображение в цело энергетическое равновесие в каналах анализа нарушается и электрический сигнал на выходе угломера появляется быстрей, чем в обычном фотоэлектронном угломере, Для того, чтобы полностью использовать метрологические возможности фотоэлектронного угломера расстояние ос между взаимодействующими участками волнового фронта выбирают согласно неравенству Я - длина волны излучения, пада ющего на приемный объектив л об - погрешность измерения угломера . Предлагае чый угломер может быть просто согласован с большим классом углоизмерительных приборов, обеспечивая при этом повышение точности измерений более, чем на порядок. Формула изобретения Фотоэлектронный угломер, содержащий последовательно расположенные приемный объектив, блок анализирующих элементов и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен зеркалом, расположенным под острым углом к оптической оси приемного объектива на расстоянии от нее не более частного от деления длины волны излучения падающего на приемный объектив, на погрешность измерения угломера, и полупрозрачной пластиной, установленной на оптической оси приемного объектива параллельно зеркалу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Елисеев С. В., Якушенков Ю. Г. и др. Исследование высокоточных оптико-электронных систем. - Известия j ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1968, в.ып. 5, с. 125 (прототип).