RU2057286C1 - Фотоэлектрический измеритель перемещений - Google Patents

Фотоэлектрический измеритель перемещений Download PDF

Info

Publication number
RU2057286C1
RU2057286C1 RU93036392A RU93036392A RU2057286C1 RU 2057286 C1 RU2057286 C1 RU 2057286C1 RU 93036392 A RU93036392 A RU 93036392A RU 93036392 A RU93036392 A RU 93036392A RU 2057286 C1 RU2057286 C1 RU 2057286C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
image
beam splitter
diaphragm
diaphragms
axis
Prior art date
Application number
RU93036392A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93036392A (ru
Inventor
В.Я. Колючкин
Г.М. Мосягин
В.Н. Рязанов
Original Assignee
Колючкин Василий Яковлевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Колючкин Василий Яковлевич filed Critical Колючкин Василий Яковлевич
Priority to RU93036392A priority Critical patent/RU2057286C1/ru
Publication of RU93036392A publication Critical patent/RU93036392A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2057286C1 publication Critical patent/RU2057286C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных и угловых перемещений предмета неконтактным методом. Изображение штриховой миры, подсвеченной источником когерентного излучения, проецируется объективом и окуляром телескопической системы в плоскости щелевых диафрагм. Светоделитель в виде призмы Дове поворачивает часть изображения штриховой миры вокруг оптической оси призмы Дове на угол 90 относительно изображения штрихов на диафрагме. Светоделитель направляет изображение штрихов миры на третью и четвертую диафрагмы. Второй светоделитель направляет изображение штрихов на диафрагму генератора опорных сигналов, выполненную в виде двух разнесенных на базовое расстояние щелевых отверстий. При периодическом качании зеркала сканатора изображение штрихов перемещается относительно щелевых отверстий диафрагмы генератора опорных сигналов, щелевых диафрагм, третьей и четвертой диафрагм анализатора изображения, формируя сигналы на выходах фотоприемных блоков. Электрические сигналы в виде пачек импульсов могут быть смещены во времени относительно сигналов генератора опорных сигналов на величину, пропорциональную смещению объекта в системе координат, начало отсчета которой задается положением оси одного из щелевых отверстий диафрагмы генератора опорных сигналов. При известном положении оси поворота объекта с помощью электронного блока обработки и регистрации осуществляется одновременное измерение перемещений по трем линейным и одной угловой координатам. 6 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных и угловых перемещений предмета неконтактным методом.
Известно устройство для контроля поперечных перемещений, основанное на измерении фазы между опорным и информационными сигналами, содержащее осветитель и последовательно расположенные по ходу излучения тест-объект, проекционную оптическую систему, анализатор изображения, фотоприемный блок обработки сигналов, генератор опорных сигналов [1]
Известен фотоэлектрический измеритель перемещений, содержащий источник когерентного излучения и расположенные последовательно по ходу излучения штриховой тест объект, телескопическую оптическую систему, светоделитель в виде призмы Дове, установленный с возможностью поворота вокруг оптической оси анализатор изображения, выполненный в виде двух щелевых диафрагм, расположенных на оптической оси взаимно перпендикулярно относительно друг друга, фотоприемный блок и генератор опорных сигналов, подключенный к входам электронного блока обработки и регистрации [2]
Известное устройство позволяет измерять поперечные перемещения предмета в диапазоне ±0,5 мм с погрешностью ±0,5 мм при продольном перемещении в несколько метров и с невысокой точностью.
Цель изобретения повышение точности.
Для этого измеритель снабжают вторым светоделителем, установленным в анализаторе изображения по ходу излучения перед диафрагмами, третьей диафрагмой, установленной по ходу излучения за вторым светоделителем так, что ее щель параллельна изображению штрихов тест-объекта, и четвертой щелевой диафрагмой, установленной по ходу излучения за вторым светоделителем так, что ее щель параллельна изображению штрихов тест-объекта и смещена относительно третьей диафрагмы вдоль оптической оси в плоскости, ей перпендикулярной, тест-объект выполнен в виде параллельной штриховой миры и сканатора в виде плоского зеркала, установленного с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через оптическую ось параллельно штрихам миры в точке совмещения фокусов окуляра и объектива телескопической оптической системы.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема фотоэлектрического измерителя перемещений; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 вид Б на фиг.1; на фиг.4 вид В на фиг.1; на фиг.5 вид Г на фиг.4; на фиг.6 эпюры электрических сигналов.
Измеритель содержит источник 1 когерентного излучения, миру 2 и сканатор 3 тест-объекта, выполненный в виде плоского зеркала 4, установленного в точке совмещения фокусов объектива 5 и окуляра 6 телескопической оптической системы, светоделитель 7 в виде призмы Дове, повернутой на 45о вокруг ее оптической оси, светоделитель 8, генератор 9 опорных сигналов с диафрагмой в виде разнесенных на базовое расстояние щелевых отверстий 10 и 11 и двухканального фотоэлектронного блока 12, анализатор 13 изображения, включающий две взаимно перпендикулярные диафрагмы 14, 15, светоделитель 16, установленный перед одной из щелевых диафрагм, диафрагму 17 измерения третьей линейной координаты и щелевую диафрагму 18 измерения угловых перемещений, оси которых параллельны, но смещены вдоль оптической оси и в плоскости, ей перпендикулярной, вдоль продольных осей этих диафрагм, фотоэлектронные блоки 19, 20, электронный блок 21 обработки и регистрации, к входам которого подключены выходы фотоэлектронных блоков 12 и 19. Анализатор 13 изображения и фотоприемные блоки 19, 20 установлены на перемещающемся объекте.
Устройство работает следующим образом.
Изображение штриховой миры 2, подсвеченной источником 1 когерентного излучения, проецируется объективом 5 и окуляром 6 телескопической системы в плоскости щелевых диафрагм 14, 15 и 17, 18. Светоделитель 7 в виде призмы Дове поворачивает часть изображения штриховой миры, попадающего в плоскость диафрагмы 14, вокруг оптической оси призмы Дове на угол 90о относительно изображения штрихов на диафрагме 15 (фиг.3). Светоделитель 16, выполненный, например, в виде полупрозрачного зеркала, направляет изображение штрихов миры 2 на диафрагмы 17 и 18. Светоделитель 8, выполненный, например, в виде полупрозрачного зеркала, направляет изображение штрихов на диафрагму генератора 9 опорных сигналов, выполненную в виде двух разнесенных на базовое расстояние щелевых отверстий 10, 11 (фиг.2). При периодическом качании зеркала 4 сканатора изображение штрихов будет перемещаться относительно щелевых отверстий 10, 11 диафрагмы генератора 9 опорных сигналов и щелевых диафрагм 14, 15 и 17, 18 анализатора 13 изображения, формируя сигналы на выходах фотоэлект- ронных блоков 12, 19 и 20. Электрические сигналы в виде пачек импульсов могут быть смещены во времени относительно сигналов генератора опорных сигналов на величину, пропорциональную смещению объекта в системе координат, начало отсчета которой задается положением оси одного из щелевых отверстий 10 или 11 диафрагмы. Линейные перемещения в направлении, параллельном оси качания зеркала 4 сканатора 3, вызывают изменение временного сдвига сигнала только в канале анализатора 13, где установлена щелевая диафрагма 14. Линейные перемещения в направлении оптической оси окуляра 6 вызывают одинаковые изменения временного сдвига сигнала в каналах анализатора 13, где установлены щелевые диафрагмы 17 и 18. Линейные перемещения объекта в направлении оси окуляра 6 и перпендикулярной оси качания зеркала 4 вызывают одинаковый временной сдвиг сигналов в каналах, где установлены диафрагмы 15, 17 и 18. Повороты объекта вокруг оси, параллельной очи качания зеркала 4, вызывают временные сдвиги сигналов в каналах анализатора 13, где установлены диафрагмы 15, 17 и 18, зависящие как от величины и направления поворота, так и положения оси поворота относительно диафрагмы 15, 17 и 18. При известном положении оси поворота объекта с помощью электронного блока 21 обработки и регистрации осуществляется одновременное измерение перемещений по трем линейным и одной угловой координатам.

Claims (1)

  1. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник когерентного излучения и расположенные последовательно по ходу излучения штриховой тест-объекта, телескопическую оптическую систему, светоделитель в виде призмы Дове, установленной с возможностью поворота вокруг оптической оси, анализатор изображения, выполненный в виде двух щелевых диафрагм, расположенных на оптической оси взаимно перпендикулярно, фотоприемный блок и генератор опорных сигналов, подключенный к входам электронного блока обработки и регистрации, отличающийся тем, что он снабжен вторым светоделителем, установленным в анализаторе изображения по ходу излучения перед диафрагмами, третьей диафрагмой, установленной по ходу излучения за вторым светоделителем так, что ее щель параллельна изображению штрихов тест-объекта, и четвертой щелевой диафрагмой, установленной по ходу излучения за вторым светоделителем так, что ее щель параллельна изображению штрихов тест-объекта и смещена относительно третьей диафрагмы вдоль оптической оси в плоскости, ей перпендикулярной, тест-объект выполнен в виде параллельной штриховой миры и сканатора в виде плоского зеркала, установленного с возможностью вращения вокруг оси зеркала, установленного с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через оптическую ось, параллельно штрихам миры в точке совмещения фокусов окуляра и объектива телескопической оптической системы.
RU93036392A 1993-07-14 1993-07-14 Фотоэлектрический измеритель перемещений RU2057286C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93036392A RU2057286C1 (ru) 1993-07-14 1993-07-14 Фотоэлектрический измеритель перемещений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93036392A RU2057286C1 (ru) 1993-07-14 1993-07-14 Фотоэлектрический измеритель перемещений

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93036392A RU93036392A (ru) 1995-11-27
RU2057286C1 true RU2057286C1 (ru) 1996-03-27

Family

ID=20145089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93036392A RU2057286C1 (ru) 1993-07-14 1993-07-14 Фотоэлектрический измеритель перемещений

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057286C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 261484, кл. G 01B 9/00, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР N 976292, кл. G 01B 11/00, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3864030A (en) Eye position measuring technique
JP3647608B2 (ja) 測量機の自動追尾装置
WO1989000674A1 (en) An optical angle-measuring device
US5457537A (en) Optical-electrical measuring method for determining cross-sectional dimensions
JPS5829844B2 (ja) 望遠鏡付き角度測定装置
US3552857A (en) Optical device for the determination of the spacing of an object and its angular deviation relative to an initial position
RU2057286C1 (ru) Фотоэлектрический измеритель перемещений
JPS58210506A (ja) 光電的測定装置
US4641961A (en) Apparatus for measuring the optical characteristics of an optical system to be examined
GB2173369A (en) Determining position
US4097734A (en) Zero index for electro-optical measuring device
US6603539B1 (en) Method for detecting the spatial position of a tracking mirror and a mirror arrangement for carrying out said method
US3225644A (en) Apparatus producing interferential test data for measuring and control instruments
US3833302A (en) Method and apparatus for the automatic photoelectric trapping of local changes of optically effective object structures
RU2437058C2 (ru) Цифровой двухкоординатный динамический автоколлиматор
RU2092787C1 (ru) Способ определения коротких дистанций до диффузно-отражающих объектов и устройство для его осуществления
SU1416864A1 (ru) Устройство дл измерени угловых перемещений объекта
SU1037062A1 (ru) Устройство дл определени координат движущегос объекта
SU1755044A1 (ru) Способ контрол углов призм и двугранных отражателей
SU1753444A1 (ru) Оптическое фотоэлектрическое устройство
SU1682933A1 (ru) Устройство дл измерени угловой скорости объекта
SU1295214A1 (ru) Устройство дл измерени рассто ни
RU2059201C1 (ru) Устройство для контроля лимбов
RU2044272C1 (ru) Устройство для измерения дальности
SU1523907A1 (ru) Сферометр