Способ контроля угловой ориентации объекта Советский патент 1981 года по МПК G01B11/26 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и може быть использовано для прецизионных автоматических измерений угловых перемещений. Известен способ определения у ловой ориентации объекта, заключакадийся в том, что разделяют пучок света непрозрачным экраном на два пучка, облучают линейки последовательно сое диненных фотоэлементов, этилен-гпучка ми и определяют угол ориентации lie величине разбаланса линейки фотоэлементов 1 . Недостаткрм указанного способа является низкая точность измерения из-за влияния на точность измерения абсолютного значения облучающего потока и из-за применения для регистра ции потока дискретных элементов.. Наиболее близким по технической Сущности к предлагаемому является способ контроля угловой ориентации объекта, заключающийся в том, что об лучают пучком света згщанной расходи мости отражающую мишень, устанавливаемую на контролируемом, объекте, принимают отраженное мишенъю излучение на условно неподвижном объекте, измеряют интенсивность отраженного злучения и определяют угловую ориенацию объекта {2. Недостатком известного способа явяется низкая точность контроля, ограниченная точностью измерения частоты модуляции потока. Цель изобретения - повышение точности контроля угловой ориентации объекта. Указанная цель достигается тем, что при облучении изменяют згшанную расходимость пучка света на фиксированную величину, второй раз измеряют интенсивность отраженного излучения при измененной расходимости, измеряют расстояние от условно неподвижного объекта до контролируемого объекта и по измеренным величинам определяют угловую ориентацию объекта. На чертеже представлена принципигшьная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит источник света - лазер 1, электрооптический модулятор 2, объектив 3 с изменяемым фокусным расстоянием, плоское полупрозрачное зеркало 4, плоскую отражающую мишень 5, фотоприемник 6, синхронный детектор 7, индикатор 8, СВЧ-1енератор 9 и дальномер 10, работающий совместно с лазером 1. Способ осуществляется следующим образом. Излучение лазера 1 модулируют по амплитуде электрооптическим модулятором 2, питающимся от СВЧ-генератор 9. Сформированный таким образом световой поток направляют через объектив 3 и плоское полупрозрачное зеркало 4 на плоскую отражающую мишень 5.Объектив 3 формирует радиально сим метричную диаграмму направленности облучающего светового потока, характеризующуюся углом расходимости djf и гауссовым законом распределения вели чины потока по сечению, /бторичный св ТОБОЙ поток, отраженный плоской отражающей мишенью 5, направляют полупрозрачным зеркалом 4 на приемную площадку фотоприемника б. Фотоприемник 6 преобразует световой сигнал в электрический, который обрабатываетс синхронным детектором 7 (опорный - сигнал на синхронный детектор 7 подают от СВЧ-генератора 9) и индици- руется индикатором 8, измеряющим амплитуду переменной составляющей принятого на условно неподвижном объекте светового потока при фиксированной угл:овой расходимости облучд щего светового потока о. Затем диск ретно изменяют фокусное расстояние объектива 3, изменяя тем самым угловую расходимость облучаквдего светово го потока на заданную величину Aof rfaПовторно измеряют амплитуду переменной составлякяцей принятого иа условно неподвижном объекте светового потока при измененной на заданную величину А об угловой расходимости облучгиощего светового потока. Оптическим дальномером 10 измеряют расстояние от условно неподвижного до контролируемого объекта. Угловую ориентацию объекта определяют из формулы ev, Ф. I Фа (, где f - угол между осью облучаюаего мишень светового потока и нормалью к плоскости мишени первоначальная фиксированна угловая расходимость облучги щего светового потока; jfjj измененная угловая расходимость облучающего светового потока на контролируемую ве, личину А dl -oLj(i Ф - величина сигнала на выходе индикатора 8, соответствующего первоначальной фиксированной угловой расходимосt ти отлучающего светового по, тока о,; величина сигнала на выходе индикатора 8, соответствующего измененной на контролируемую величину Ао( et2. угловой расходимости облучающего светового потока U) - круговая частота модуляции; с - скорость света; L - расстояние от контролируемого до условно неподвижного объекта. Таким образом, предлагаемый спооб позволяет определять угловое положение объекта с высокой точностью и помехозащищенностью. Фopмifлa изобретения Способ контроля угловой ориентации объекта, заключающийся в том, что облучают пучком света заданной расходимости отражающую мишень, устанавливаемую на контролируемом объекте, принимают отраженное мишенью излучение на условно неподвижном объекте, измеряют интенсивность отраженного излучения и определяют угловую ориентацию объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, при облучении изменяют заданную расх9Димостьпучка света на фиксированную величину, второй раз измеряют интенсивност отраженного излучения при измененной р 1сходимости, измеряют расстояние ot условно неподвижного объекта до контролируемого объекта и по измеренным величинам определяют угловую ориентацию объекта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 476442, кл. G 01 В 11/26, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 630528, кл. G 01 В 11/26, 1976 (прототип).