SU1006910A1 - Устройство дл измерени малых угловых смещений объекта - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УГЛОВЫХ СМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее оптически св занные и последовательно установленные источник оптического излучени , св зываемый с исследуемым объектом, светопровод и два фотоприекмике, элемент ИЛИ и счетчик импу|1ьсов, соединенный с ним, ВЫХОДЫ фотоприемииков соединены с ВХОДОМ элемента ИЛИ., отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, оно снабжено двум  дифференцирующими блоками и сглаживающим фильтром, соединенным с выходами последних, счетчик импульсов выполнен реверсивным, a фотоприемники - в виде линейных фотопотенциометров, выходы которых соединены с входами соответствующих дифференцирующих блоков, выход сглаживающего фильтра соединен с уп- , равл ющим ВХОДОМ счетчика. . а

Description

9

8

Фиг.1 11006 Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано преимущественно дл  измерени  малых угловых смещений объектов. Известно устройство дл  измерени  малых угловых смещений объекта, содержам1ее оптически сопр женные зеркало , закрепленное на объекте контрол , и жестко св занные между собой 0 источник когерентного излучени  , плоское зеркало и регистрирующий блок, выполненный в виде зрительной трубы Cl ; Недостатком дануного устройства  в$ л ютс  низкие производительность и точность измерени , так как ведетс  визуальна  настройка и оценка томности результатов измерени . Наиболее близким к изобретению по 20 технической сущности  вл етс  ;устройство дл  измерени  малых .угловых смещений объекта, содержащее оптически св занные и пос .ледовательно установленные источник оптического излучени , св зываемый исследуемым объектом, светопровод и два фотоприемника, элемент ИЛИ и :Счетчик импульсов, соединенный с ни выходы фотоприемников соединены с входом элемента ИЛИ 2. Недостатком известного устройств  вл ютс  небольшие функциональные возможности, так как устройство нечувствительно к изменению направлени  углового перемещени  объекта. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей Поставленна  цель достигаетс  тему ЧТО устройство дл  измерени  малых угловых объекта, содержащее оптически св занные и последбвательно установленные источник оптического излучени , св зываемый с исследуемым объектом, светопровод и Два фотоприемника, элемент ИЛИ и счет чик импульсов, соединенный с ним, выходы фотоприемников соединены с входом элемента ИЛИ, снабжено двум  дифференцирующими блоками и сглаживающим фильтром, соединенным с выходами последних счетчик импульсов выполг нен реверсивным, а фотоприемники - в виде линейных фотопотенциометров, выходы которых соединены с входами соответствующих дифференцирующих блоков , выход сглаживающего фильтра соединен с управл ющим входом счетчика. S 102 На фиг. 1 представлена Ьлок-схема устройства; на фиг.2 - схема устройства , по сн юща  зависимость между геометрическими параметрами устройства; на фиг. 3 и i - графики зависимостей напр жени  на выходах фотоприемников от изменени  углового положени  объекта; на фиг. 5 график изменени  напр жени  на выходе элемента ИЛИ; на фиг. 6 - график изменени  напр жени  на выходе сглаживающего фильтра; на фиг. 7 и 8 - графики изменени  напр жени , на выходе сглаживающего фильтра соответственно в зависимости от увеличени  или умень шени  угла поворота, объекта, Устройство дл  измерени  малых угловых смещений объекта состоит из установленных последовательно истомника 1 оптического излучени  , св зываемого с исследуемым объектом, свето провода 2, фотоприемников в виде линейных фотопотенциометров 3 и элемента ИЛИ 5, -счетчика импульсов в виде реверсивного счетчнка 6 , дифферен|33 рующих блоков 7 и 8 и сглаживающего фильтра 9. Устройство работает следующим образом . Луч света от источника 1 оптического излучени , жестко св занного с контролируемым объектом, под определенным углом входит в светопровод 2. Многократно отразившись от его боковых поверхностей, луч попадает на один из фотоприемников в виде линейных фотопотенциометров 3 .или 4, сигнал с которого поступает в два канала сигнал через элемент ИЛИ 5 поступает на счетный вход реверсивного счетчика 6 импульсов и через дифференцирующие блок 7 и сглаживающий фильтр 9 - на управл ющий вход реверсивного счетчика 6. При угловом смел щении объекта в плоскости измерени , а вместе с ним и источника 1 , измен етс  угол входа луча в торец светопровода 2 , что приводит к изйенению числа внутренних отражений в нем и такому же изменению направлени  выход щего луна фиг.2). При изменении числа внутренних отражений луча от поверхностей светопровода 2 на единицу, луч будет переходить с одного на другой фотопотенциометр 3 или . При дальнейшем изменении (з данном случае увеличении) угла d входа луча в светопровод нагзр жение на выходах фотопотенциометров будет измен тьс  «Ьиг.З и ). В случае умен шени  угла сС амплитуда, импульсов на выходах фотопотенциометров Зи k не будет увеличиватьс . Так как выходы фотопотенциометров 3 и j подключены на вхо элемента ИЛИ 5, то с выхода элемента ИЛИ 5 на счетный вход реверсивного счетчика 6 будет поступать последовательность импульсов фиг.5). Таким образом, на выходе ре вереивного счетчика 6 будет величина пропорциональна  количеству поступивших с фотбпотенциометров 3 и импульсов, число которых пропорционально количеству внутренних отражений луча источника 1 от поверхностей светопровода 2, последнее находитс  в следующей зависимости от угла смешени  объекта; Т где п - число внутренних отражении луча от поверхностей светопровода ; длина светопровода; диаметр светопровода; сИ - угол смещени  объекта с установленным на нем источни . ком. В то же врем  дл  определени  фазы УГЛОВОГО смещени  объекта сигнал с фотопотенциометров 3 и 4 поступает и на дифференцирущиё блоки 7 и 8. В случае увеличени  угла оС напр жение на выходе дифференцирующих блоков 7 и 8 будет.измен тьс  и поступать на вход фильтра 9. После преобразовани  напр жени  в сглаживающем фильтре 9 на управл ющий вход реверсивного счетчика 6 поступает напр жение одной пол рности . Увеличению угла ot соответствует положительна  пол рность на .пр жени  на выходе фильтра(.), уменьшению угла-- отрицательна  пол рность фиг.8;. При поступлении на счетный вход реверсивного счетчика 6 элемента ИЛИ 5 и наличии потенциала положительной пол рности на управл ющем входе показани  реверсивного .счетчика 6 увеличиваютс  пропорционально увеличению угла смещени  объекта, если же на управл ющий вход реверсивного счетчика б подаетс  потенциал отрицательной пол рности , показани  счетчика 6 уменьшаютс . Таким образом, за счет снабжени  устройства двум  дифференцирующими блоками и фильтром и выполнени  фотоприемников в виде реверсивного, расшир тс  функциональные возможности устройства дл  измерени  малых угловых смещений вбъекта, так как, в част ности, при изменении углового прложени  объекта в одном направлении изменение числа внутренних отражений луча в световоде суммируетс . Если направление углового смещени  стало обратным, то счетчик пееводитс  в режим вычитани , чем и учитываетс  как величина , так и направление углового смещени  контролируемого объекта.

J.

е.У

0at.ff

u

г. 7

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ УГЛОВЫХ СМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее оптически связанные и последовательно установленные источник оптического излучения, связываемый с исследуемым объектом, светопровод и два фотоприемника, элемент ИЛИ и счетчик импурьсов, соединенный с ним, выходы фотоприемников соединены с входом элемента ИЛИ., отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двумя дифференцирующими блоками и сглаживающим фильтром, соединенным с выходами последних, счетчик импульсов выполнен реверсивным, а фотоприемники - в виде линейных фотопотенциометров, выходы которых соединены с входами соответствующих дифференцирующих блоков, выход сглаживающего фильтра соединен с уп- i Q равняющим входом счетчика.

   Фиг.1

   SU „„1006910

   1 1006910 2