RU2055311C1 - Способ измерения угла скручивания удаленного объекта и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ измерения угла скручивания удаленного объекта и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055311C1 RU2055311C1 SU5038745A RU2055311C1 RU 2055311 C1 RU2055311 C1 RU 2055311C1 SU 5038745 A SU5038745 A SU 5038745A RU 2055311 C1 RU2055311 C1 RU 2055311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measurement
- light
- angle
- distance
- additional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения угла скручивания в системе точного позиционирования. Цель: повышение точности измерения. Сущность изобретения: в способе измерения перед анализом положения формируют дополнительный световой пучок, фокусируют его, формируют дополнительный протяженный световой штрих, поворачивают световые штрихи на угол относительно направления измерения, удовлетворяющий условию пересечения световых штрихов с направлением измерения и максимальной чувствительности изменения расстояния между точками пересечения штрихов с направлением измерения от изменения угла скручивания. Устройство для осуществления способа содержит два источника излучения, расположенных на объекте на некотором расстоянии друг от друга и повернутых относительно нулевого положения на величину угла скручивания, цилиндрическую линзу, ось которой повернута на угол, не равный 90o, относительно направления измерения, расположенную на определенном расстоянии от источников излучения, координатно-чувствительный фотоприемник, расположенный на некотором расстоянии от цилиндрической линзы в плоскости анализа, в которой формируются изображения источников излучения в виде протяженных световых штрихов, пересекающих направление измерения в двух точках, расстояние между которыми известно. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения угла скручивания в системе точного позиционирования.
Известен способ измерения угла скручивания объекта в устройстве [1] заключающийся в том, что в плоскости анализа строятся изображения двух точек и по изменению положения этих изображений относительно системы координат в плоскости анализа определяют угол скручивания.
В устройстве для осуществления способа содержится источник излучения, объектив, позиционно-чувствительный приемник излучения.
Недостатком этого способа являются ограниченное расстояние и невысокая точность из-за небольшого расстояния между изображениями точек в плоскости анализа, обусловленное сильным виньетированием потока излучения при увеличении дальности.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения угла скручивания объекта, реализованный в устройстве [1] в котором для повышения точности измерения формируют световой пучок, фокусируют световой пучок, формируют в плоскости анализа протяженный световой штрих, анализируют положение светового штриха, определяют угол скручивания.
Способ осуществляется устройством измерения угла скручивания, содержащим источник излучения, объектив, две линейки ПЗС.
Недостатком такого способа является ограниченная точность измерения угла скручивания из-за дополнительной погрешности взаимной установки двух линеек ПЗС.
Техническим результатом является повышение точности измерения.
Технический результат достигается тем, что в способе измерения, заключающемся в том, что формируют на объекте световой пучок, фокусируют световой пучок, формируют протяженный световой штрих, анализируют положение светового штриха в плоскости анализа и определяют угол скручивания, перед анализом положения светового штриха на объекте формируют дополнительный световой пучок, фокусируют дополнительный световой пучок, формируют дополнительный протяженный световой штрих, поворачивают световые штрихи относительно направления измерения на угол, удовлетворяющий условиям пересечения световых штрихов с направлением измерения и максимальной чувствительности изменения расстояния между точками пересечения штрихов с направлением измерения от изменения угла скручивания, а перед определением угла скручивания анализируют положение дополнительного светового штриха и измеряют расстояние между точками пересечения световых штрихов с направлением измерения.
Технический результат достигается также тем, что устройство для осуществления предложенного способа, содержащее источник излучения, жестко связанный с объектом, объектив и позиционно- чувствительный фотоприемник, установленный в плоскости анализа, снабжено дополнительным источником излучения, жестко связанным с объектом, а объектив выполнен в виде цилиндрической линзы, установленной так, что ее ось расположена под углом, не равным 90о, к направлению измерения позиционно- чувствительного фотоприемника.
Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемый способ отличается от известным тем, что перед анализом положения на объекте формируют дополнительный световой пучок, фокусируют дополнительный световой пучок, формируют дополнительный протяженный световой штрих, поворачивают световые штрихи относительно направления измерения на угол, удовлетворяющий условиям пересечения световых штрихов с направлением измерения и максимальной чувствительности изменения расстояния между точками пересечения штрихов с направлением измерения от угла скручивания, а перед определением угла скручивания анализируют положение дополнительного светового штриха и измеряют расстояние между точками пересечения световых штрихов с направлением измерения.
Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено дополнительным источником излучения, жестко связанным с объектом, а объектив выполнен в виде цилиндрической линзы, установленной так, что ее ось расположена под углом, не равным 90о, к направлению измерения позиционно-чувствительного фотоприемника.
Признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа формирование дополнительного светового пучка, фокусировка дополнительного светового пучка известны [1]
Признаки, отличающие предлагаемое устройство от прототипа дополнительный источник излучения, цилиндрическая линза также известны [2]
Однако при их введении в изобретение в указанной связи с другими функциями в способе измерения и элементами схем в предлагаемое устройство для измерения угла скручивания удаленного объекта проявляют новые свойства, а именно приводят к повышению точности измерения, уменьшению габаритов устройства, повышению помехозащищенности от паразитных засветок.
Признаки, отличающие предлагаемое устройство от прототипа дополнительный источник излучения, цилиндрическая линза также известны [2]
Однако при их введении в изобретение в указанной связи с другими функциями в способе измерения и элементами схем в предлагаемое устройство для измерения угла скручивания удаленного объекта проявляют новые свойства, а именно приводят к повышению точности измерения, уменьшению габаритов устройства, повышению помехозащищенности от паразитных засветок.
Изобретение поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема устройства.
Устройство для осуществления способа содержит два источника излучения 1 и 2, расположенные на объекте на расстоянии Б друг от друга и повернутые относительно нулевого положения на величину угла скручивания Δα, цилиндрическую линзу 3, расположенную на расстоянии Д от объекта с источниками излучения 1 и 2 и установленную так, что ее ось повернута на угол β 90о относительно направления измерения х координатно-чувствительного фотоприемника 4, расположенного на расстоянии F' от цилиндрической линзы 3 в плоскости анализа, в которой формируются изображения источников излучения 1 и 2 в виде протяженных световых штрихов 1' и 2', пересекающих направление измерения х в точках А1 и А2, расстояние между которыми равно Δ l.
Устройство работает следующим образом. Два источника излучения 1 и 2, жестко связанные с объектом, формируют два световых пучка. Цилиндрическая линза 3, расположенная на расстоянии Д от объекта с источниками излучения 1 и 2 и установленная так, что ее ось повернута на угол β≠ 90о относительно направления измерения х, фокусирует два световых пучка, формирует два протяженных световых штриха 1' и 2' и поворачивает два световых штриха 1' и 2' на угол β, удовлетворяющий условиям пересечения двух световых штрихов 1' и 2' с направлением измерения х и максимальной чувствительности изменения расстояния Δ l между точками пересечения А1 и А2 двух штрихов 1' и 2' с направлением измерения х от изменения угла скручивания Δα относительно направления измерения х координатно-чувствительного фотоприемника 4, установленного в плоскости анализа на расстоянии f' от цилиндрической линзы 3, в которой анализируют положение световых штрихов 1' и 2', измеряют расстояние Δ l между точками пересечения А1 и А2 двух световых штрихов с направлением измерения х и по результатам измерения определяют угол скручивания Δα.
При повороте объекта относительно нулевого положения на угол скручивания Δα изменяется расстояние между точками пересечения двух штрихов 1' и 2' с направлением измерения х на величину Δ l, т.е.
Δl • ctg β• Δα где F' фокусное расстояние цилиндрической линзы;
Б расстояние между источниками излучения 1 и 2;
Д дальность;
β угол между осью цилиндрической линзы и направлением измерения х.
Б расстояние между источниками излучения 1 и 2;
Д дальность;
β угол между осью цилиндрической линзы и направлением измерения х.
Угол скручивания Δα определяет согласно зависимости
Δα • tg β • Δl
В качестве источников излучения могут использоваться излучающие диоды АЛ 119А, в качестве позиционно-чувствительного фотоприемника может использоваться прибор 1200 ЦЛ1 (линейка ПЗС) или прибор 1200 ЦМ 7А (ПЗС матрица).
Δα • tg β • Δl
В качестве источников излучения могут использоваться излучающие диоды АЛ 119А, в качестве позиционно-чувствительного фотоприемника может использоваться прибор 1200 ЦЛ1 (линейка ПЗС) или прибор 1200 ЦМ 7А (ПЗС матрица).
Применение предлагаемого способа и устройства по сравнению с известными позволяет повысить точность измерения угла скручивания, уменьшить габариты устройства, повысить помехозащищенность от паразитных засветок.
Например, при применении известного способа для дистанции измерения 20 м при фокусном расстоянии объектива 100 мм диаметр излучающей поверхности должен быть не менее 2 м, чтобы сформировать в плоскости анализа световой штрих длиной 10 мм, а при применении предложенного способа достаточно иметь диаметр цилиндрической линзы 10 мм при диаметре излучающей поверхности 0,5 мм, что позволяет существенно снизить затраты на изготовление устройства.
Claims (2)
1. Способ измерения угла скручивания удаленного объекта, заключающийся в том, что формируют на объекте световой пучок, фокусируют световой пучок, формируют протяженный световой штрих, анализируют положение светового штриха в плоскости анализа и определяют угол скручивания, отличающийся тем, что перед анализом положения формируют дополнительный световой пучок на объекте, фокусируют дополнительный световой пучок, формируют дополнительный протяженный световой штрих, поворачивают сформированные световые штрихи относительно направления измерения на угол, удовлетворяющий условиям пересечения сформированных световых штрихов с направлением измерения и максимальной чувствительности изменения расстояния между точками пересечения штрихов с направлением измерения от изменения угла скручивания анализируют положение дополнительного светового штриха и измеряют расстояние между точками пересечения световых штрихов с направлением измерения.
2. Устройство для измерения угла скручивания удаленного объекта, содержащее источник излучения, жестко связанный с объектов, объектив и позиционно-чувствительный фотоприемник, установленный в плоскости анализа, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным источником излучения, жестко связанным с объектом, а объектив выполнен в виде цилиндрической линзы, установленной так, что ее ось расположена под углом, не равным 90o, к направлению измерения позиционно-чувствительного фотоприемника.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5038745 RU2055311C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ измерения угла скручивания удаленного объекта и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5038745 RU2055311C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ измерения угла скручивания удаленного объекта и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2055311C1 true RU2055311C1 (ru) | 1996-02-27 |
Family
ID=21602516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5038745 RU2055311C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ измерения угла скручивания удаленного объекта и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2055311C1 (ru) |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5038745 patent/RU2055311C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Аникст Д.А. и др. Высокоточные угловые измерения. М.: Машиностроение, 1987, с.430. * |
2. Капичкин И.И. Оптико-электронные углоизмерительные системы. Киев: Техника, 1986, с.87,106. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1174218C (zh) | 用坐标测量仪测定物体几何形状的方法和装置 | |
US4647193A (en) | Optical target ranging apparatus | |
CN1199031C (zh) | 生成位置调节电路调整值的方法及其装置 | |
EP0802396B2 (en) | Inclination sensor and surveying instrument using the same | |
CN110836642A (zh) | 一种基于三角测量法的彩色三角位移传感器及其测量方法 | |
US20060215178A1 (en) | Position measurement system | |
RU2055311C1 (ru) | Способ измерения угла скручивания удаленного объекта и устройство для его осуществления | |
JPH0364816B2 (ru) | ||
EP1256780A3 (en) | A process for identifying a specific light signal in a goniometer from among other potentially disturbing light signals | |
CN116381708A (zh) | 一种高精度激光三角测距系统 | |
JPH0444204B2 (ru) | ||
RU2384812C1 (ru) | Автоколлиматор для измерения угла скручивания | |
US5600123A (en) | High-resolution extended field-of-view tracking apparatus and method | |
CN111220095B (zh) | 一种用于高精度检测发散光束光轴垂直度的方法及装置 | |
JPH0615972B2 (ja) | 距離測定方法及びその装置 | |
CN213657775U (zh) | 一种对称双接收直射式激光三角位移传感器 | |
CN105144055A (zh) | 借助于偏振笔的非接触式控制的方法 | |
RU2116618C1 (ru) | Измеритель углов (варианты) | |
JP2565496B2 (ja) | 被検対象物体の撮像装置 | |
EP1258701A3 (en) | A process for reading fractions of an interval between contiguous photo-sensitive elements in a linear optical sensor | |
WO2004106850A1 (fr) | Capteur photoelectrique | |
RU2085836C1 (ru) | Оптическое устройство для измерения расстояния от поверхности до исходной точки | |
JPS60144606A (ja) | 位置測定装置 | |
JPS6136884Y2 (ru) | ||
RU1770850C (ru) | Способ определени спектральных направленно-полусферических коэффициентов отражени образцов |