SU1188535A1 - Optronic device for measuring linear and angular displacements - Google Patents

Optronic device for measuring linear and angular displacements Download PDF

Info

Publication number
SU1188535A1
SU1188535A1 SU833606613A SU3606613A SU1188535A1 SU 1188535 A1 SU1188535 A1 SU 1188535A1 SU 833606613 A SU833606613 A SU 833606613A SU 3606613 A SU3606613 A SU 3606613A SU 1188535 A1 SU1188535 A1 SU 1188535A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
switch
discrete
Prior art date
Application number
SU833606613A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Мотуз
Борис Викторович Никульшин
Виктор Валентинович Попов
Николай Иванович Сиваков
Original Assignee
Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Минского Радиотехнического Института
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 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Минского Радиотехнического Института filed Critical Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Минского Радиотехнического Института
Priority to SU833606613A priority Critical patent/SU1188535A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1188535A1 publication Critical patent/SU1188535A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее оптическую систему дл  формировани  интерференционных или муаровых полос, дискретный фотопреобразопатель, вьтолненный в виде линейки фотоприемников и оптически св занный с системой формировани  интерференционных или муаровых полос, последовательно соединенные блок формирователей, подключенный к дискретному фотопреобразователю , блок счета и блок индикации, блок формирователей состоит из усилительного узла, коммутатора и элемента И, соединенных последовательно генератора тактовых импульсов и узла управлени , выходы усилительного узла и основные выходы узла управлени  соединены с коммутатором, выход которого соединен с первым входом элемента И и вторым входом узла управлени , первый дополнительный выход которого соединен с вторым входом элемента И, а второй соединен с вторым входом блока счета, выход генератора тактовых импульсов. соединен с третьим входом элемента И, выход которого подключен к первому входу блока счета, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  угловых перемещений за счет измерени  угловых перемещений относительно двух взаимно перпендикул рных осей, устройство снабжено блоком дифференциальных усилителей, умножителем частоты и последовательно соединенными генератором пилообразного напр жени , схемой сравнени  и вторым элементом И, второй вход которого св зан с с S выходом умножител  частоты, коммутатор снабжен догголнительными входами (Л и вторым выходом, а узел управлени третьим входом и третьим дополнительньм выходом, второй вход схемы сравнени  св зан с вторым выходом коммутатора блока формирователей и третьим входом узла управлени  блока формирователей, третий вход второго 00 элемента И св зан с входом генера00 СП СО СП тора пилообразного Напр жени  и третьим дополнительным выходом узла управлени  блока формирователей, первый вход которого св зан с входом умножител  частоты, дискретный фотопреобразователь снабжен второй линейкой фотоприемников, расположенной параллельно первой, выходы обеих лине ек дискретного фотопреобразовател  подключе.ны jc входам блока дифференциальных усилителей, выходы которого св заны с дополнительными входами коммутатора блока формирователей, блок счета снабжен третьим входом, подключенным к выходу второго элемента И.An optoelectronic device for measuring linear and angular movements, comprising an optical system for forming interference or moiré fringes, discrete fotopreobrazopatel, vtolnenny as a line of photodetectors optically coupled to the system forming the interference or moiré bands serially connected unit formers connected to discrete phototransformator , the counting unit and the display unit, the shaper unit consists of an amplifier node, a switch and an AND element, connected to the switch, the output of which is connected to the first input of the And element and the second input of the control node, the first auxiliary output of which is connected to the second input of the And element, and the second connected to the second input of the counting block, the output of the clock generator. connected to the third input of the element I, the output of which is connected to the first input of the counting unit, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the angular displacements by measuring the angular displacements relative to two mutually perpendicular axes, the device is equipped with a block of differential amplifiers, a frequency multiplier and sequentially connected by a sawtooth generator, a comparison circuit and the second element I, the second input of which is connected to the S output of the frequency multiplier, the switchboard is supplied common inputs (L and second output, and a third input control node and a third additional output; the second input of the comparison circuit is connected to the second output of the switch of the driver unit and the third input of the control node of the driver unit; the third input of the second 00 I element) CO SP torus sawtooth voltage and the third additional output of the control unit of the driver unit, the first input of which is connected to the input of the frequency multiplier, the discrete phototransducer is equipped with a second photo photo array landmarks parallel to the first, the outputs of both lines of the discrete PV converter are connected to the jc inputs of the differential amplifier unit, the outputs of which are connected to the additional inputs of the switch of the driver unit, the counting unit is equipped with a third input connected to the output of the second element I.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных и угло вых перемещений контролируемых объек тов, в частности дл  измерени  угловых колебаний, например, при виброиспытани х изделий. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  угловых перемещений за счет измерени  угловых перемещений относительно двух взаимно перпен дикул рных осей; На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство состоит из оптической системы 1 дл  формировани  интерференционных или муаровых полос, соеди ненных последовательно дискретного фртопреобразовател  2, оптически св занного с системой 1, блока 3 фор мирователей, блока 4 счета и блока 5 индикации. Блок 3 формирователей выполнен в виде усилительного узла 6, KoMMyTatopa 7, элемента И 8 и соединенных последовательно генератора 9 тактовых импульсов и узла. 10 управ лени , причем выходы усилительного узла 6 и основные выходы узла 10 управлени  соединены с коммутатором 7,выход которого соединен с первым входом элемента И 8 и вторым входом узла 1.0 управлени . Первый дополнительный выход узла 10 управлени  соединен с вторым входом элемента И 8,а второй соединен с первым входом блока 4 счета. Выход генератора 9 тактовых импульсов соединен с третьи входом элемента И В, выход которого подключен к второму входу блока 4 счета. Устройство содержит также блок 11 дифференциальных усилителей, умножитель 12 частоты и последовател но соединенные генератор 13 пилообразного напр жени , схему 14 сравнени  и второй элемент И 15, второй вход которой св зан с выходом умножи тел  12 частоты, а выход подключен к третьему входу блока 4 счета. Второй вход схемы 14 сравнени  св зан с вторым выходом коммутатора 7 и тре тьим входом узла 10 управлени . Третий вход элемента И 15 св зан с входом генератора 13 пилообразног напр жени  и третьим дополнительньм вы ходом узла 10 управлени . Первый вход узла 10 управлени  св зан с вхо дом умножител  12 частоты и третьим входом элемента И 8. Дискретный фото преобразователь 2 служит дл  преоб352 разовани  оптического сигнала в электрический и содержит систему параллельных электрически изолированных фотоприемников, выполненн в виде двух линеек 16 и 17, причем ширина одного светочувствительного сло  фотоприемника выбрана меньше ширины интерференционной или муаровой полосы при максимальной частоте их следовани , а максимальный угол наклона границы раздела интерференционных полос не должен превьш1ать линейных размеров одного фотоприемника линейки, В качестве дискретного фотопреобразовател  2 можно применить фотоматрицу и использовать 2 столбца (линейки фотоприемников). Выходы линеек 16 и 17 подключены к входам блока 11 дифференциальных усилителей, выходы которого св заны с дополнительньми входами коммутатора 7, причем два входа каждого диффе ренциального усилител  блока 11 раздельно подключены к фотоприемникам линеек 16 и 17, расположенным на одном уровне. Число дифференциальных усилителей 11 соответствует количеству фотоприемников в каждой из линеек 16 и 17 дискретного фотопреобразовател  2. Выходы линейки 17 фотоприемников подключены также к соответствущим входам усилительного узла 6. Устройство работает следующим образом . При йаличии угловых смещений объекта относительно горизонтальной оси происходит расхождение опорного и сигнального пучков на выходе оптической системы 1 формировани  интерференционных или i муаровых полос на угол, равный углу поворота объекта. Расхождение пучков приводит к изменению ширины интерференционных или муаровых полос на величину равную , Д где b - ширина одной интерференционной или муаровой полосы; - длина волны источника монохроматического излучени ; i - угол между опорным и сигнальным пучком. Фиксиру  значение ширины интерференционных или муаровых полос, попадающих на дискретный фотопреобразователь 2, можно однозначно определить угловые колебани  объекта. Необходимо наложить следующие ограничени . Угловые колебани  исследуемого объекта лежат в пределах arctgT О е if -2---, где е - угол отклонени  поверхности контролируемого объекта относительно горизонтальной ос в вертикальной плоскости, но мальной к падающему на нее пучку; R - радиус окружности, создаваемой пучком с выхода монокро магического излучател ; d - рассто ние от контролируемого объекта до плоскости, на которой сход тс  опорный и сигнальный пучок. В исходном состо нии, когда плоскость контролируемого объекта нормал на к падающему на нее пучку с выхода монохроматического излучател , выдел ют из интерференционной картины две полосы (с максимальной и минимал ной освещенностью), которые проектируют на приемную часть дискретного фотопреобразовател  2, ширина которо го равна ширине вьщелени  ьолос. При нормальных смещени х объекта происходит перемещение границы разде ла двух интерференционных полос по светочувствительной поверхности дискретного фотопреобразовател  2, при этом ширина интерференционных полос остаетс  неизменной. В случае если контролируемый объект имеет уг ,ловые колебани  своей поверхности, то измен етс  пространственна  частота следовани  интерференционных полос, т.е. измен етс  их ширина. С выхода дискретного фотопреобразовател  2 снимаютс  электрические сигналы, которые подаютс  на вход усилительного узла 6, с выхода которого снимаетс  или О или 1 в зависимости от того, кака  полоса в данный момент находитс  на светочувствительной поверхности фотоприемника дискретного фотопреобразовател  2 Усилительный узел 6 при этом может состо ть, например, из усилителей аналоговых сигналов и компараторов с заданным порогом срабатывани . Генератор 9 тактовых импульсов форми|рует на выходе последовательность пр моугольных импульсов, которые по5354 очередно через узел 10 управлени  и коммутатор 7 опрашивают состо ние фотоприемников дискретного фотопреобразовател  2. На выходе коммутатора 7 формируетс  последовательность импульсов, ширина которых определ ет ширину интерференционных или муаровых полос, проектируемых на дискретный фотопреобразователь 2. Импульсы с выхода коммутатора 7 поступают на первый вход элемента И 8, и в момент перехода их из состо ни  О в состо ние 1 идет разрешение по первому входу элемента И 8, что дает возможность прохода импульсов с генератора 9 тактовых импульсов через элемент И 8 на вход блока 4 счета. В момент, когда импульс с выхода коммутатора 7 переходит из состо ни  1 в состо ние О, через узел 1C управлени  формируетс  импульс запрета, кото-рый подаетс  на второй вход элемента И 8, и тем самым, блокирует прохождение импульсов с выхода генератора 9 тактовых импульсов на вход блока 4 счета, на врем , пока не закончитс  опрос всех фотоприемников дискретного фотопреобразовател  2 -в данном периоде опроса. По окончанию каждого цикла опроса с второго дополнительного выхода узла 1 О управлени  формируетс  короткий импульс, который поступает на блок 4 счета, и информаци  с блока 4 счета заноситс  в блок 5 индикации. Узел 10 управлени  формирует на первом дополнительном выходе также в конце каждого цикла опроса импульс разрешени , идущий на второй вход элемента И 8. Частота импульсов с выхода генератора 9 тактовых импульсов выбираетс  не меньше удвоенной максимальной частоты следовани  интерференционных или муаровых полос, а ширина одного светочувствительного сло  фотоприемника дискретного фотопреобразовател  2 должна быть не больше самой узкой интерференционной или муаровой полосы, получаемой при угловых колебани х объекта. При этом величина угла, нл который смещаетс  объект относительно своей, например, горизонтальной оси (плоскости), может быть определена из выражени  arcsinj-yg где 9 - угол, на который сместилс  объект; - длина волны источника монохроматического илучени ; Т - период следовани  импульсов с выхода гененатора тактовых импульсов; К - число импульсов, зарегистрированных блоком индикации. При колебани х относительно, например , горизонтальной оси (в вертикальной плоскости) наклон интерферен ционных полос на обеих линейках 16 и 17 фотоприемников дискретного фото преобразовател  2 одинаков, а при вырезании из всей интерференционной картины незначительного участка, размер которого определ ет рассто ние между линейками 16 и 17 фотоприемников и на котором кривизной интер ференционных колец можно пренебречь, линии на обеих линейках 16 и 17 равны . Сигнал на выходе блока 11 дифференциальных усилителей отсутствует. В этом случае с выхода схемы 14 сравнени  на первый вход схемы И 15 подаетс  сигнал разрешени  (логическа  1) . При отсутствии сигнала на выходах блока 11 дифференциальных усилителей с третьего дополнительного выхода узла 10 управлени  сигнал запрета подаетс  на вход генератора 13 пилообразного напр жени  и третий вход И 15. В этом случае импульсы с выхода генератора 9 тактовьк импул сов и умножител  12 частоты не прохо д т через схему И 15 на вход блока 4 счета, и показани  блока 4 счета угловых смещений относительно вертикальной оси отсутствуют. При колебани х относительно вертикальной оси из-за изменени  наклона границ раздела интерференционных или муаровых полос на выходе, блока 11 дифференциальных усилителей по вл етс  сигнал рассогласовани , величина которого пропорциональна измене нию наклона границ раздела интерференционных или муаровых полос. При по влении сигнала рассогласовани  на выходе блока 11 с второго дополнительного выхода блока 10 управлени  на первый вход блока 4 счета поступает информаци  о знаке сигнала рассогласовани , по которому суд т о направлении угловых перемещений относительно вертикальной оси Сигнал рассогласовани  с выхода блока 11 дифференциальных усилителей поступает на дополнительные входы коммутатора 7, который по управл ющим импульсам с вьпсода узла Ю управлени  поочередно подключает выходы блока 11 дифференциальных усилителей к второму входу схемы 14 сравнени  и третьему входу узла 10 управлени , который по этому сигналу снимает сигнал запрета на своем третьем дополнительном выходе, обеспечив запуск генератора 13 пилообразного напр жени , и снийаёт сигнал запрета по третьему входу схемы И 15 на врем  опроса одного фотоприемника. Импульсы с выхода умножител  12 частоты через схему И 15 поступают на вход блока 4 счета. При по влении сигнала рассогласовани  схема 14 сравнивает уровень сигнала, подаваемого с второго выхода коммутатора 7, с уровнем напр жени  на выходе генератора 13 пилообразного напр жени . При совпадении уровней схема 14 сравнени  формирует на выходе импульс, который поступает на первый вход схемы И 15 и блокирует прохождение импульсов с умножител  12 частоты на вход блока 4 счета. Скорость нарастани  напр жени  на выходе генератора 13 должна быть достаточной дл  того, чтобы зафиксировать величину напр жени , снимаемого с выхода блока 11 дифференциальных усилителей за врем  опроса одного фотоприемника. При опросе последующих фотоприемников после по влени  первого сигналарассогласовани  на третьем дополни- . тельном выходе блока 10 управлени  формируетс  сигнал запрета, который подаетс  на третий вход схемы И 15 и вход генератора 13, блокиру  их до конца цикла. Таким образом, чем больше сигнал рассогласовани  на выходе блока 11 дифференциальных усилителей, тем большее количество импульсов пройдет на блок 4 счета, т.е. число импульсов на выходе схемы И 15 определ ет величину углового перемещени  относительно вертикальной оси. Исход  из разрешающей способности устройства, выбираетс  частота следовани  коротких импульсов на выходе умножител  12 частоты. Чем выше должна быть разрешающа  способ7 ность устройства, т.е. чем меньше угловые перемещени  измер ют, тем вьппе должна выбиратьс  частота еледован |  импульсов на выходе умножит л  12 частоты. Величину угловых перемещений относительно вертикальной оси можно о ределить из соотношени  где бу - величина углового перемеще ни  контролируемого объект относительно вертикальной оси; 35 Т - период следовани  импульсов на выходе умножител  12 частоты; число импульсов на выход схемы И 15; рассто ние от контролируемого объекта до плоскости фотоприемников;,- длина волны источника излучени . Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет измерить угловые перемещени  относительно двух взаимно перпендикул рных осей и тем самым повысить точность измерени  угловых перемещений.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear and angular movements of monitored objects, in particular, to measure angular oscillations, for example, during vibration tests of products. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring angular displacements by measuring angular displacements with respect to two mutually perpendicular axes; The drawing shows a block diagram of the device. The device consists of an optical system 1 for forming interference or moire bands, connected in series with a discrete inverter 2, optically coupled to system 1, a shaping unit 3, a counting unit 4 and a display unit 5. The block 3 of the formers is made in the form of an amplifier unit 6, KoMMyTatopa 7, element 8 and connected in series generator 9 clock pulses and a node. 10, the outputs of the amplifying node 6 and the main outputs of the node 10 of the control are connected to the switch 7, the output of which is connected to the first input of the element 8 and the second input of the node 1.0 of the control. The first additional output of the control unit 10 is connected to the second input of the And 8 element, and the second one is connected to the first input of the counting unit 4. The output of the generator 9 clock pulses connected to the third input element And b, the output of which is connected to the second input of block 4 of the account. The device also contains a block of 11 differential amplifiers, a frequency multiplier 12 and a successively connected sawtooth generator 13, a comparison circuit 14 and a second element 15, the second input of which is connected to the output of frequency 12 and the output connected to the third input of block 4 accounts. The second input of the comparison circuit 14 is connected with the second output of the switch 7 and the third input of the control unit 10. The third input of the element 15 is connected with the input of the generator 13 of the sawtooth voltage and the third additional output of the node 10 of the control. The first input of the control unit 10 is connected to the input of the multiplier 12 frequency and the third input of the element 8. The discrete photo converter 2 serves to convert the optical signal into an electric signal and contains a system of parallel electrically isolated photodetectors, made in the form of two lines 16 and 17, and the width of one photosensitive layer of the photodetector is chosen less than the width of the interference or moire strip at the maximum frequency of their follow-up, and the maximum angle of inclination of the interface of the interference fields should not prevsh1at linear dimensions of the photodetector line, as discrete photovoltaic converters 2 can be applied photomatrixes and use 2 column (photodetectors line). The outputs of the lines 16 and 17 are connected to the inputs of the block 11 differential amplifiers, the outputs of which are connected to the additional inputs of the switch 7, and two inputs of each differential amplifier of the block 11 are separately connected to the photoreceivers of the lines 16 and 17, which are located on the same level. The number of differential amplifiers 11 corresponds to the number of photodetectors in each of the lines 16 and 17 of the discrete phototransducer 2. The outputs of the line 17 photodetectors are also connected to the corresponding inputs of the amplifier node 6. The device works as follows. When there are angular displacements of the object relative to the horizontal axis, the reference and signal beams diverge at the output of the optical system 1 to form interference or i moire fringes by an angle equal to the angle of rotation of the object. The divergence of the beams leads to a change in the width of the interference or moire fringes by an amount equal to, D where b is the width of one interference or moire fringe; - wavelength of the monochromatic radiation source; i is the angle between the reference and signal beam. By fixing the width of the interference or moire fringes falling on the discrete photoconverter 2, one can uniquely determine the angular oscillations of the object. It is necessary to impose the following restrictions. The angular oscillations of the object under study lie within the limits of arctgT О е if -2 ---, where е is the angle of deflection of the surface of the object being monitored relative to the horizontal axis in a vertical plane, but comparable to the beam incident on it; R is the radius of the circle created by the beam from the output of the single-mic emitter; d is the distance from the object to be monitored to the plane on which the reference and signal beam converge. In the initial state, when the plane of the object under test is normal to the beam incident on it from the output of a monochromatic radiator, two bands (with maximum and minimum illumination) that project onto the receiving part of the discrete photoconverter 2, whose width is equal to, are separated from the interference pattern. width widening At normal displacements of the object, the boundary of the section of the two interference fringes moves along the photosensitive surface of the discrete photoconverter 2, while the width of the interference fringes remains unchanged. If the object being monitored has angular oscillations of its surface, then the spatial frequency of the following interference fringes changes, i.e. their width changes. From the output of the discrete photoconverter 2, electrical signals are removed, which are fed to the input of the amplifier unit 6, from the output of which either O or 1 is removed, depending on which band is currently on the photosensitive surface of the photodetector of the discrete photoconverter 2 The amplifier unit 6 can then For example, from analog signal amplifiers and comparators with a predetermined threshold. A clock pulse generator 9 generates a sequence of square-wave pulses at the output, which by 53354 alternately through the control node 10 and the switch 7 interrogate the state of the photoreceivers of the discrete photoconverter 2. At the output of the switch 7, a sequence of pulses is formed, the width of which determines the width of the interference or moire bands, projected onto discrete photoconverter 2. The pulses from the output of switch 7 are fed to the first input of the element And 8, and at the moment of their transition from state O to state 1 there is a resolution on the first input of the element And 8, which allows the passage of pulses from the generator 9 clock pulses through the element 8 to the input of the block 4 of the account. At the moment when the pulse from the output of the switch 7 passes from state 1 to the state O, a inhibit pulse is generated through the control node 1C, which is fed to the second input of the element 8 and thus blocks the passage of pulses from the generator 9 clock pulses to the input of block 4 of the account, for the time until the interrogation of all photodetectors of the discrete photoconverter 2 is completed in a given polling period. At the end of each polling cycle from the second additional output of the control unit 1O, a short pulse is generated, which is fed to the counting unit 4, and the information from the counting unit 4 is entered into the indication unit 5. At the first additional output, at the end of each polling cycle, the control unit 10 generates a resolution pulse sent to the second input of the element 8. The pulse frequency from the generator output 9 clock pulses is chosen not less than twice the maximum frequency of interference or moire bands, and the width of one photosensitive layer The photodetector of the discrete phototransducer 2 must be no larger than the narrowest interference or moire band produced by the object’s angular oscillations. In this case, the magnitude of the angle, nl, which the object is displaced relative to its own, for example, horizontal axis (plane), can be determined from the expression arcsinj-yg where 9 is the angle by which the object has shifted; is the wavelength of the source of monochromatic radiation; T is the period of the following pulses from the output of the clock pulse generator; K - the number of pulses recorded by the display unit. When oscillations are relative to, for example, the horizontal axis (in the vertical plane), the slope of the interference fringes on both lines 16 and 17 of the photodetectors of a discrete photoconverter 2 is the same, and when cutting out a small section from the whole interference pattern, the size of which determines the distance between the lines 16 and 17 photodetectors and on which the curvature of the interference rings can be neglected, the lines on both rulers 16 and 17 are equal. The signal at the output of the block 11 differential amplifiers is missing. In this case, the output of the comparison circuit 14 to the first input of the circuit 15 is supplied with a resolution signal (logical 1). In the absence of a signal at the outputs of the block 11 differential amplifiers from the third additional output of the control unit 10, the inhibit signal is fed to the input of the sawtooth generator 13 and the third input I 15. In this case, the pulses from the generator output 9 clock pulses and the multiplier 12 frequency do not pass t through the scheme AND 15 to the input of block 4 of the account, and the readings of block 4 of the account of the angular displacements relative to the vertical axis. When oscillations about the vertical axis due to a change in the slope of the interfaces of the interference or moire bands at the output of block 11 of the differential amplifiers, an error signal appears, the magnitude of which is proportional to the change in the slope of the interfaces of the interference or moire bands. When the error signal appears at the output of unit 11 from the second additional output of control unit 10, the first input of account unit 4 receives information about the sign of the error signal, which determines the direction of angular displacements relative to the vertical axis. The error signal from the output of block 11 of differential amplifiers goes to additional inputs of the switch 7, which, by means of control pulses from the output of the control node U, alternately connects the outputs of the block 11 differential amplifiers to the second input of the circuit We have 14 comparisons and the third input of control unit 10, which by this signal removes the inhibit signal at its third additional output, ensuring the start of the sawtooth generator 13, and disabling the inhibit signal at the third input of the AND 15 circuit for the time of polling one photodetector. The pulses from the output of the multiplier 12 frequency through the circuit And 15 is fed to the input of block 4 of the account. When a mismatch signal appears, circuit 14 compares the level of the signal supplied from the second output of the switch 7 with the voltage level at the output of the sawtooth generator 13. When the levels coincide, the comparison circuit 14 generates a pulse at the output, which is fed to the first input of the AND 15 circuit and blocks the passage of pulses from the frequency multiplier 12 to the input of the counting unit 4. The voltage rise rate at the output of the generator 13 should be sufficient to capture the voltage taken from the output of the block 11 differential amplifiers during the time of the survey of one photodetector. When polling subsequent photodetectors after the appearance of the first signal-matching on the third additional. In the output of the control unit 10, a prohibition signal is generated, which is fed to the third input of the AND circuit 15 and the generator input 13, blocking them until the end of the cycle. Thus, the larger the error signal at the output of the block 11 differential amplifiers, the greater the number of pulses transmitted to the block 4 of the account, i.e. the number of pulses at the output of the circuit 15 determines the magnitude of the angular displacement relative to the vertical axis. Based on the resolution of the device, the frequency of short pulses at the output of the frequency multiplier 12 is selected. The higher the resolution of the device should be, i.e. the smaller the angular displacements measured, the higher the frequency to be chosen | pulses at the output multiplies l 12 frequency. The magnitude of the angular displacements relative to the vertical axis can be determined from the relation where bu is the magnitude of the angular displacement of the object under control relative to the vertical axis; 35 T is the period of the following pulses at the output of the frequency multiplier 12; the number of pulses at the output of the circuit 15; the distance from the object being monitored to the plane of the photodetectors ;, is the wavelength of the radiation source. Thus, the proposed device makes it possible to measure angular displacements relative to two mutually perpendicular axes and thereby increase the accuracy of measuring angular displacements.

Claims (1)

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее оптическую систему для формирования интерференционных или муаровых полос, дискретный фотопреобразователь, выполненный в виде линейки фотоприемников и оптически связанный с системой формирования интерференционных или муаровых полос, последовательно соединенные блок формирователей, подключенный к дискретному фотопреобразователю, блок счета и блок индикации, блок формирователей состоит из усилительного узла, коммутатора и элемента И, соединенных последовательно генератора тактовых импульсов и узла управления, выходы усилительного узла и основные выходы узла управления соединены с коммутатором, выход которого соединен с первым входом элемента И и вторым входом узла управления, первый дополнительный выход которого соединен с вторым входом элемента И, а второй соединен с вторым входом блока счета, выход генератора тактовых импульсов.OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR MEASURING LINEAR AND ANGULAR MOVEMENTS, containing an optical system for forming interference or moire fringes, a discrete photoconverter made in the form of a line of photodetectors and optically coupled to a system for forming interference or moire fringes, connected in series to a former the counting unit and the indicating unit, the shaper unit consists of an amplifying unit, a switch, and an AND element connected in series with the clock generator and the control unit, the outputs of the amplifier unit and the main outputs of the control unit are connected to a switch, the output of which is connected to the first input of the element And the second input of the control unit, the first additional output of which is connected to the second input of the element And, and the second is connected to the second the input of the counting unit, the output of the clock generator. соединен с третьим входом элемента И, выход которого подключен к первому входу блока счета, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения угловых перемещений за счет измерения угловых перемещений относительно двух взаимно перпендикулярных осей, устройство снабжено блоком дифференциальных усилителей, умножителем частоты и последовательно соединенными генератором пилообразного напряжения, схемой сравнения и вторым элементом И, второй вход которого связан с выходом умножителя частоты, коммута- S тор снабжен дополнительными входами и вторым выходом, а узел управлениятретьим входом и третьим дополнительным выходом, второй вход схемы сравнения связан с вторым выходом коммутатора блока формирователей и третьим входом узла управления блока формирователей, третий вход второго элемента И связан с входом генератора пилообразного напряжения и третьим дополнительным выходом узла управления блока формирователей, первый вход которого связан с входом умножителя частоты, дискретный фотопреобразователь снабжен второй линейкой фотоприемников, расположенной параллельно первой, выходы обеих линеек дискретного фотопреобразователя подключены к входам блока дифференциальных усилителей, выходы которого связаны с дополнительными входами коммутатора блока формирователей, блок счета снабжен третьим входом, подключенным к выходу второго элемента И.connected to the third input of the And element, the output of which is connected to the first input of the counting unit, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring angular displacements by measuring angular displacements relative to two mutually perpendicular axes, the device is equipped with a differential amplifier unit, a frequency multiplier and series-connected the sawtooth voltage generator, the comparison circuit and the second element And, the second input of which is connected to the output of the frequency multiplier, the switch S is equipped with an additional and inputs and a second output, and the control unit for the third input and the third additional output, the second input of the comparison circuit is connected with the second output of the switch of the driver unit and the third input of the control unit of the driver unit, the third input of the second element And is connected to the input of the sawtooth voltage generator and the third additional output of the unit control unit of the shapers, the first input of which is connected to the input of the frequency multiplier, the discrete photoconverter is equipped with a second line of photodetectors, located in parallel tionary first discrete photoconverter outputs both lines are connected to the inputs of the differential amplifier unit, the outputs of which are connected to additional inputs of the switch block formers, bill unit is provided with a third input connected to the output of the second member I. to изображена блок-схема состоит из оптической формирования интерфесоеди15to depicts a block diagram consisting of optical interface formation15
SU833606613A 1983-06-16 1983-06-16 Optronic device for measuring linear and angular displacements SU1188535A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833606613A SU1188535A1 (en) 1983-06-16 1983-06-16 Optronic device for measuring linear and angular displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833606613A SU1188535A1 (en) 1983-06-16 1983-06-16 Optronic device for measuring linear and angular displacements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1188535A1 true SU1188535A1 (en) 1985-10-30

Family

ID=21068895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833606613A SU1188535A1 (en) 1983-06-16 1983-06-16 Optronic device for measuring linear and angular displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1188535A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1035419, кл. G 01 В 21/00, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5214280A (en) Photoelectric position detector with offset phase grating scales
JPS6333604A (en) Relative-displacement measuring device
US4049965A (en) Measurement apparatus
JPH048724B2 (en)
US4231662A (en) Phase shift correction for displacement measuring systems using quadrature
SU1188535A1 (en) Optronic device for measuring linear and angular displacements
JPS5828615A (en) Measuring device for extent of shift
SU1035419A1 (en) Optical electronic device for measubring linear displacements
US5471302A (en) Interferometric probe for distance measurement utilizing a diffraction reflecting element as a reference surface
SU1173177A1 (en) Device for measuring object displacement and index of transparent media refraction
SU877325A1 (en) Interferentional displacement meter
SU669202A1 (en) Loose material level meter
SU1693380A1 (en) Photoelectric displacement converter
SU1479829A1 (en) Opto-electronic device for measuring linear movements
SU968615A2 (en) Interference displacement measuring gauge
SU1362925A1 (en) Photoelectric convertr
SU1441190A1 (en) Interference device for measuring small displacements
RU17219U1 (en) ACOUSTOPTIC DEVICE FOR MEASURING MOVEMENTS
SU1490483A1 (en) Displacement meter
SU1437999A1 (en) Photoelectric displacement digitizer
SU1265476A1 (en) Optoelectronic device for measuring linear and angular displacements
SU1004752A1 (en) Photoelectric meter of rotating part displacement
SU513245A1 (en) Device for automatically measuring surface deviations
SU756194A1 (en) Device for measuring object motion parameters
SU1651167A1 (en) Photovoltage displacement converter