Измеритель малых расстояний Советский патент 1981 года по МПК G01C3/00 

-:, ,. . Изобретение ОТНОСИТСЯ к измеритель ной технике, а точнее к- классу дальномерных устройств .для измерения малы расстояний и может быть использовано в геодезии, строительст-ае авиации и трансйорте. , Известен измеритель малых расстояний, содержащий последовательно расположенные источник излучения и передающую оптическую систему, выполненную в виде коллиматора,последовательно расположенные приемную оптическую систему, оптический фильтр, npeoajiaзователь видеосигнала, снабженный катушкой электронно-магнитного откланения регистрирующее устройство, соединенное первым в1ходор1 с выходом пре образователя видеосигнала, второй ВЫ ход которого соединен с первым выходом генератора периодически: изменяющегося тока, второй выход которого соединен с катушкой электронно-магнитного отклонения, регистрирующее устройство содержит последовательно расположенные усилите ль, схему формирования Стоп.,.триггер, вентиль и индикатор, к- вентилю подключен генег ратор хронирующих импульсов Старт, генератор тактовых импульсов, соединенный выходом с триггером, а входом - с выходом генератора периодически изменяющего трка 1Д . Однако наличие пространственного фильтра после электронно-оптического преобразователя, предназначенного для модуляции светового потока по длительности, уменьшает диапазон измеряемых расстояний вследствие того, что половина изображения перекрывается его непрозрачной частью. Кроме того, фотоприемное устройство, содержащее электронно-оптический преобразователь и фотодетектор, осуществляет двукратное преобразование светого потока, при котором уменьшается разрешающая способность и увеличивается погрешность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерений, расширение диапазона измеряемых расстояний, и упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что преобразователь видеосигнала выполнен в виде диссектора. На чертеже представлена блок-схема измерителя Малых расстояний. Устройство содержит приемную 1 и передающую 2 оптические системы, источник 3 излучения, диссектор 4, .пространственный фиПьтр 5 в виде

узкой щели, оптический фильтр 6, катушку 7 электронно-магнитного отключения, генератор 8 периодически изменяющегося тока, регистрирующее устройство 9, содержащее генератор 10 тактовых импульсов, усилитель 11, схему 12 формирования Стоп ,триггер 13,генератор 14 хронирующих импульсов Старт,вентиль 15, счетчик 16 и индикатор 17,

Устройство работает следующим образом.

Приемная 1 и передающая 2 оптические системы расположены так, что их диаграммы направленности пересекаются в пространстве. Излучешие источника 3 формируетсяв узкий пучок света с углом расхождения впер поле зрения оптической системы 1, равное 2 W, выбрано значительно большеВ рр.Области пересечения диаграмм направленности лежат на границах поля зрения приемной системы, в точках А и В на расстоянии от оптической системы Кд и R соответственно. Если объект находится в диапазоне расстояний от д и облучается источником света, то излучение источника света/ отраженное от объекта, собирается приемной системой 1 и проецируется на полупрозрачной фотокатод диссектора. На внутренней стороне фотокатода создается электронное изображение.сигнала.

Каждому положению объекта в указанном диапазоне соответствует положение отраженного сигнала на фотокатоде. Между диссектором и оптической системой расположены пространственный фильтр 5 и оптический фильтр 6. Пространственный фильтр 5 выпсвлнен Б виде узкой щели и предназначен для выделения сигнала,лежащего в плос кости пересечения луча передающей системы 2 и поля зрения привмной системы 1.Оптический фильтр б выполнен в виде узкополосного спектрального фильтра и предназначен для выделения оптического спектра источника 3 излучения. На колбе диссектора находится катушка 7 электромагнитного отклонения, в которой генератором 8 тока создается магнитное поле периодически изменяющееся с частотой fh... Ускоряющий электрод диссектора 4 создает постоянное электромагнитное поле в пространстве фотокатод- ускоряющий электрод,под действием которого электронное изображение с фотокатода переносит ся к диафрагме. Изменяющееся магнитное поле отклонякщейся катушки 7 перемещает электронное изображение относительно отверстия диафрагмы. Фотоэлектроны,.прошедшие в отверстие, диафрагмы, усиливаются фотоэлектронным умножителем. Электрический-, сигнал на выходе диссектора 4 появляется после начала развертки, через

время, пропорциональное расстоянию до объекта.

С выхода .диссектора 4 сигналподается на регистрирующее устройство 9. Регистрирующее устройство. 9 своим входом подключается к диссектору. Схема 10 формирует импульсы Старт, которыми запускаются генератор периодически изменяющегося тока 8 и триггер. Сигнал с выхода диссектора 4 усиливае-тся усилителем 11 и подается на схему 12 формирования импульса Стоп.подключенную к триггеру 13.

На выходе триггера 13 фррмируется импульсный сигнал, управляющий работой вентиля 15. Длительность этого сигнала определяется временным положением импульсов Старт и Стоп. Вентиль 15 открывается на время длительности импульса с триггера 13 и че рез него от генератора хронирующих импульсов 14 сигнал поступает на счетчик 16. Число импульсов, прошедших на счетчик 16, пропорционально длительности отражающего вентиль импульса,, а следовательно, и расстоянию до объекта. Ре зультат измерения фиксируется индикатором 17.

Использование нового элемента / диссектора выгодно отличает измеритель малых расстояний от известного так как уменьшается.погрешность измерения, обусловленная двукратным оптическим,преобразованием сигнала, отраженного от объекта. Диапазон измер.яемых расстояний увели-чивается Б два раза за счет полного использования поля зрения оптической системы.

Формула изобретения

Измеритель малых расстояний, содержащий последовательно расположенные источник излучения и передающую оптическуш систему, выполненную в виде коллиматора, последовательно

5 расположенные приемную оптическую систему, оптический фильтр, преобразователь видеосигнала, снабженный катушкой электронно-магнитного отклонения, регистрирующее устройство,

Q первым входом подсоединенное к выходу преобразователя видеосигнала, второй выход которого соединен с первым выходом генератора периодически изменяющегося тока, второй выход которого соединен с катушкой электронномагнитного отклонения, регистрирующее устройство содержит последовательно раедоложеннуе усилитель, схему формирования Стоп, триггер, вентиль. и индикатор, к вентилю подключен ге;0 нератор хронирующих импульсов Старт, генератор тактовых импульсов, соединенный выходом с триггером, а входом - с выходом генератора периодически изменяющегося тока, о т л и чающийся тем, что, с целью

повышения точности, расширения диапазона измеряемых расстояний и упрощения конструкции, преобразователь видеосигнала выполнен в виде диссектора .

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

1. Авторское свидетельство СССР 491029, кл. G 01 С 3/00, 1973 прототип).