SU1064129A1 - Двухкоординатный фотоэлектрический автоколлиматор - Google Patents

Abstract

) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИМАТОР, содержащий осветитель, автоколлимационную марку, выполненную в виде двух окон, ориентированных .относительно координатных осей, модул тор, выполненный в виде вращающегос  ;диска и расположённый в плоскости автоколлимационной марки, и два измерительньк канала, каждый из которых содержит управл ющий фотоприемник , электрически св занный с электроприводом, и марку, расположенную перед фотоприемником, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  и уменьшени  габаритов,.каждый измерительный канал снабжен неподвижно установленным координатно-чувствительным Фотоприемнйком И- установленным перед ним источником света, жестко скрепленным с маркой и управл ющим фотоприемником, причем источник света, марка и управл ющий фртоприемник установлены с возможностью (Л совместного линейного перемещени  по измер емой координате. О5 4 К СО

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  углов поворота одного или нескольких объектов.

Известны фотоэлектрические автоколлиматоры , содержащие осветитель, объектив, разделительные призмы, автоколлимационную марку, модул тор , фотоприемники и марки перед фотоприемникамиtl.

Данные автоколлиматоры имеют незначительно высокую точность и малу зону захвата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  двухкоординатный фотоэлектрический автоколлиматор , содержащий осветитель, автоколлимационную марку, выполненную в виде двух окон, ориентирован .ных относительно координатных осей, модул тор., .выполненный в виде вращащегос  диска и расположенный в плоскости .автоколлимационной марки, и два измерительных канала, каждый из которых .содержит управл ющий фотоприемник , электрически с.в занный с электроприводом, и марку, расположеную перед фотоприемником 2.

Измерение углов поворота в известном устройстве осуществл етс  линзовым компенсатором, который имеет сравнительно большие габаритны и массу, ограничивающую быстродействие автоколлиматора.

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и уменьшение габаритов .

Указанна  цель достигаетс  тем, что каждый измерительный канал снабжен , неподвижно установленным координатно-чувствительным фотоприемником и установленным перед ним источником свет-а, жестко скреплённым с маркой и управл ющим фотоприемником , причем источник света, марка и управл ющий фотоприемник установлены с возможностью совместного линейного перемещени  по измер емой координате.

На фиг.1 изображена функциональна  схема двухкоординатного фотоэлектрического автоколлиматора; на фиг.2 - блок-схема электронной части автоколлиматора.

Двухкоординатный фотоэлектрический автоколлиматор содержит последовательно расположенные осветитель, включающий источник 1 света и конденсор 2, модул тор 3, выполненный в виде вращающегос  диска, двигатель 4, автоколлимационную марку 5, выполненную в виде двух окон и расположенну(о в фокальной плоскости объектива б, разделительные Г.ризмы 7 и 8 и два измерительных ка нала 9 и 10 (.по ос м X и У ) . Каждый из каналов, например 10, содержит управл ющий фотоприемник .11, электрически св занный с электроприводом 12, марку 13, расположенную перед управл ющим фотоприемником 11, неподвижно установленный координатночувствительный фотоприемник 14, например светодиод, соединенный жестко с маркой 13 и управл ющим фотоприемником 11. Источник 15 света, марка 13 и управл ющий фотоприемник 11 установлены с возможностью лин1||йного перемещени  по измер емой координате . При работе прибора используетс  зеркало 16, наход щеес  перед объективом б автоколлиматора и закрепг л емое на контролируемом объекте.

. Электронна  часть устройства содержит усилитель 17, фазовый детектор 18, усилитель 19 мощности, генератор 20 опорного напр жени . Координатно-чувствительный фотоприемник 14 электрически св зан через формирователь 21 сигналов с устройством 22 регистрации.

Автоколлиматор работает следующим образом. .

Осветитель, включающий источник 1 света с конденсором 2, освещает автоколлимационную марку 5. Световые пучки проход т через раздели .тeльнs o призму 7, объектив 6 и, отразившись от зеркала 16, проход т в обратном направлении объектив б и разделительные призмы 7 и 8. Разделительна  призма 8 направл ет световые потоки в два измерительных канала 9 и 10 (по ос м X и у; , а так как измерительные каналы 9 и 10 конструктивно выполнены одинаково, то достаточно рассмотреть работу одного из них, например канала 10. Изображение автоколлимационной марки 5 строитс  объективом б в плоскости марки 13. Прошедаше через марку 13 световые пучки попадают в плоскость управл ющего фотоприемни- ка 11. Модул тор 3, вращающийс  двига .телем 4, поочередно перекрывает левое и правое окна автоколлимационной марки 5. В соответствии с этим на управл ющем фотоприемнике 11 возникают в противофазе электрические сигналы, пропорциональные поступающим световым потокам через правое и левое окна. Электрический сигнал с управл ющего фотоприемника 11 поступает на-усилитель 17,. а затем подаетс  на фазовый детектор 18, на который одновременно подаетс  сигнал с генератора 20 опорного напр жени , и далее на усилитель 19 мощности. Полученный сигнал поступает на электропривод 12, который перемещает марку 13 вместе с управл ющим фотоfipHeMHHKOM 11 в направлении, уменьшающем сигнал рассогласовани  от световых потоков левого и правого окон автоколлимационной марки 5 до тех

пор, пока он нестанет меньше или равным пороговой чувствительности. Вместе с маркой 13 и управл ющим фЬтоприемником 11 перемещаетс  источник 15 света, например светодиод. Световое п тно от источника 15 света попадает в плоскость неподвижного 1 оординатно-чувствительного фотоприемника 14, который вырабатывает электрические сигналы, пропорциональше величине смещени  марки ЛЗ: следствие, величине поворота зеркала 16, закрепленного на контролируемом объекте. Эти электрические сигнахВ обрабатываютс  на формирователе 21 сигналов и поступают на устройство 22 регистрации.

Таким образом, результат измерени  угла поворота зеркала 16 фиксирует ,с  устройством 22 регистрации.

Изобретение повышает быстродей/:твие измерений в 5-10 раз, значительно уменьшает габариты за счет исключени  линзового компенсатора .с приводом. Точность измерений так:Же повышаетс  в св зи с отсутствием ошибок аберраций и кинематических погрешностей электропривода линзового компенсатора..

Claims (1)

1. (54 )( 57 ) ДВУХКООРДИ'НАТНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИМАТОР, содержащий осветитель, автоколлимационнук» марку, выполненную в виде двух окон, ориентированных относительно координатных осей, модулятор, выполненный в виде вращающегося диска и расположённый в плоскости автоколлимационной марки, и два измерительных канала, каждый из которых содержит управляющий фотоприемник, электрически связанный с электроприводом, и марку, расположенную перед фотоприемником, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и уменьшения габаритов, каждый измерительный канал снабжен неподвижно установленным координатно-чувствительным фотоприемнйком Ή-' установленным перед ним источником света, жестко скрепленным с маркой й управляющим фотоприемником, причем источник света, марка и управляющий фотопрй- <g емник установлены с возможностью совместного линейного перемещения по измеряемой координате. '