RU2057286C1 - Фотоэлектрический измеритель перемещений - Google Patents
Фотоэлектрический измеритель перемещений Download PDFInfo
- 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
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.
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)
- 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.
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) |
-
1993
- 1993-07-14 RU RU93036392A patent/RU2057286C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
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 |