SU1295226A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измерений за счет повышени  чувствительности след щей системы. Устройство /2 /J (Л с to со ел tSD «С О) иг, f

Description

содержит оптически св занные источник 1 света, щелевую диафрагму 4 и блок 5 переноса изображени , стро щий изображение щелевой диафрагмы 4, отраженное от отражающей поверхности элемента 9 в плоскости анализа, котора  переноситс  микрообъективом 10 в плоскость установки анализирующей диафрагмы 11. Световой поток преобразуетс  фотоприемником 12 в злектри- ческий сигнал, поступающий на информационный вход фазочувствительного детектора 14, на управл ющий вход которого поступают сигналы с генератора 17. Сигналы также поступают на вход вспомогательного привода 16,

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  рассто ни  до отражающей поверхности .

Цель изобретени  - расширение диапазона измерений за счет повышени  чувствительности след щей системы .

I На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - конструкци  анализирующей диафрагмы, расфокусировочные кривые дл  различных участков анализирующей диафрамы и суммарна  расфокус) ровочна  крива .

Устройство содержит оптически св занные источник 1 света, состо щий из лампы 2, конденсатора 3, щелевую диафрагму 4, блок 5 переноса автоколлимационного изображени  щелевой диафрагмы в плоскость анализа, состо щий из светоделительного элемента 6, коллимирующего объектива 7, фокусирующего объектива 8, элемента 9 с отражающей поверхностью, микрообъектив 10, анализирующую диафрагму 11, фотоприемник 12, усилитель 13, вход которого подключен к фотоприемнику 12, фазочувствительный детектор 14, информационный вход которого подключен к выходу усилител  13, привод 15 вход которого св зан с выходом фазочувствительного детектора 14, выход привода 15 св зан с элементом 9 с

выход которого св зан с микрообъективом 10, осуществл ющим глубинное сканирование изображени  щелевой диафрагмы 4. При несовпадении среднего положени  плоскости изображени  щелевой диафрагмы 4 с плоскостью анализируемой диафрагмы 11 на выходе фазочувствительного детектора 14 формируетс  сигнал соответствующей пол рности , поступающий на вход привода 15, перемещающего элемент 9 до положени , при котором среднее значение сигнала на выходе фазочувствительного детектора 14 становитс  равным нулю. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

5

0

5

0

5

отражающей поверхностью, вспомогательный привод 16, вьшод которого св зан с микрообъективом 10, генератор 17, выход которого соединен с входом вспомогательного привода 16 и управл ющим входом фазочувствительного детектора 14, индикатор 18, св занный с вькодом привода 15.

Устройство работает следующим образом .

Тело накаливани  лампы 2, вход щей в источник 1 света, проецируетс  с помощью конденсатора 3 на щелевую диафрагму 4.

Изображение щелевой диафрагмы 4 с помощью светоделительного элементу 6, коллимирующего 7 и фокусирующего 8 объективов, вход щих в блок 5 переноса автоколлимационного изображени  щелевой диафрагмы, строитс  на отражающей поверхности элемента 9 и в обратном ходе, с помощью фиксирующего 8 и коллимирующего 7 объективов, строитс  в плоскости анализа, котора  переноситс  микрообъективом 10 в плоскость установки анализирующей диафрагмы 11.

Световой поток преобразуетс  фотоприемником 12 в электрический сигнал , которьй усиливаетс  усилителем 13 и поступает на информационньй вход фазочувствительного детектора 14, на управл ющий вход которого поступают сигналы с генератора 17, которые также поступают на вход вспомогательного привода 16, выход которого св зан с микрообъективом 10.

При колебании микрообъектива 10 происходит глубинное сканирование изображени  щелевой диафрагмы 4 от- носительно диафрагмы 11, что приводит к модул ции электрического сигнала, снимаемого с фотоприемника 12.

Фаза первой гармонической составл ющей модулированного сигнала зави- сит от среднего положени  плоскости изображени  щелевой диафрагмы 4 относительно анализирующей диафрагмы 11.

При несовпадении среднего положени  плоскости изображени  щелевой диафрагмы 4 с плоскостью анализирующей диафрагмы 11 на выходе фазочувст- вительного детектора 14 формируетс  сигнал соответствующей пол рности, поступающий на вход привода 15, перемещающего элемент 9 с отражающей поверхностью до положени , при котором среднее значение сигнала на выходе фазочувствительного детектора 14

становитс  равным нулю.

По величине перемещени  элемента 9 с отражающей поверхностью или привода 15, контролируемой индикатором 18, суд т об относительном смещении плоскости изображени  фокусирующего объектива 8 и отражающей поверхности элемента 9.

При фокусировании, по мере уменьшени  размера изображени  диафрагмы 4, модул цию светового потока после- довательно осуществл ют соседние зоны участка анализирующей диафрагмы 11 с расход щимис  кромками (зоны г,Ь ,8 , фиг. 2), которым соответствуют расфокусировочные кривые 2 , 6, S (фиг. 2).

При уменьшении размера изображени  диафрагмы 4 модул цию светового потока осуществл ет участок анализирующей диафрагмы По параллельны- ми кромками, которому соответствует расфокусировочна  крива  tx (фиг. 2).

Таким образом, модул ци  светового потока осуществл етс  последовательно обоими участками анализирую- щей диафрагмы 11, которым соответствует суммарна  расфокусировочна  крива  а (фиг. 2), имеюща  меньший

наклон при больших расфокусировках и больший наклон при малых расфокусировках , что позвол ет формировать сигнал управлени  на выходе фоточувствительного детектора 14 (фиг. 2е) при больших расфокусировках, и обеспечивать высокую чувствительность след щей системы при малых расфокусировках .

О

5 0

5

0

5 0

5

0

Форм-ула изобретени 

ч

Claims (2)

1.Устройство дл  измерени  перемещений , содержащее оптически св занные источник света, диафрагму, блок переноса автоколлимационного изображени  диафрагмы, состо щий из свето- делительного элемента, коллимирующе- го и фокусирующего объективов и элемента с отражающей поверхностью, анализирующую диафрагму, фотоприемник , усилитель, вход которого св зан с выходом фотоприемника, фазочувст- вительный детектор, информационный вход которого подключен к выходу усилител , генератор, выход которого соединен с управл ющим входом фазочувствительного детектора, привод, вход которого св зан с выходом фазочувствительного детектора и индикатор , св занный с выходом привода, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений, оно снабжено микрообъективом, установленным между блоком переноса автоколлимационного изображени  диафраг-- мы и анализирующей диафрагмой, вспомогательным приводом, выход которого св зан с микрообъективом, а вход с выходом генератора, выкод привода св зан с элементом с отражающей поверхностью, диафрагма вьтолнена щелевой, анализирующа  диафрагма выполнена в виде участка с параллельными кромками и участка с расход щимис  кромками, а оси симметрии участков лежат на одной пр мой.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что угол между кромками участка анализирующей диафрагмы с расход щимис  кромками лежит в диапазоне от 45 до 90.

l a-t ff +S-tив

Фаг. г

Редактор Н.Тупица

Составитель С.Конюхов Техред В.Кадар;

609/47

Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д„ 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор ВоБут га