SU1312377A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости, направлени  и амплитуды перемещений. Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства и точности измерени  путем уменьшени  погрешности дискретности устройства и обеспечени  возможности непрерьгоного измерени  положени  объекта. Пучок излучени , пройд  диафрагму 7 и отразившись от зеркал 8 и 9, размещенных на противоположных концах отражателей 2 и 3, создает многократное отражение между отражател ми 2 и 3 и, пройд  оптическую систему 10, состо щую из плоского зеркала 11 и параболического зеркала 12, сканирует поверхность координатно-чувствительного фотоприемника 14. Информаци  о перр- мещении объекта в электрическом виде поступает с фотоприемника 14 в вычислительный блок 15, обрабатываетс  и выдаетс  на регистратор 16. 1 ил. S (Л 00 to оо 1

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости, направлени  и амплитуды перемещений.

Цель изобретени  - повышение чув- ствительности устройства и точности измерени  достигаетс  путем уменьшени  погрешности дискретности устройства и обеспечени  возможности непрерывного измерени  положени  объекта.

На чертеже представлена оптическа  схема устройства.

Устройство содержит источник 1 излучени , оцтически св занные с ним два отражател  2 и 3, расположенные взаимно параллельно и обращенные друг к другу отражающими поверхност ми, отражатель 2 установлен неподвижно и выполнен составным из последовательно скрепленных отражающей части 4, щелевой диафрагмы 5 шириной f и светопоглощающей части 6, в которой выполнена кольцева  диафрагма 7, оптически св занна  с источником 1 и двум  зеркалами 8 и 9. Зеркало 8 рас-

положено под углом 45 к поверхности отражател  2, а зеркало 9 - под острым углом к поверхности отражател  3. Оптическа  система 10 выполнена составной из скрепленных плоского зеркала 11, установленного под острым углом к поверхности отражател  2, и параболического зеркала 12, расположенного так, что его фокус находитс  на внешней отражающей поверхности попадает на фотоприемник 14 и при 13 отражател  2, закреплена на внешней стороне отражател  2 и оптически св зана с фотоприемником 14, а через диафрагму 5 с отражателем 3. Фотоприемник 14 через вычислительньй блок 15 электрически св зан с регистратором 16.

Ширину f щелевой диафрагмы 5 определ ют по формуле

перемещении объекта сканирует по в апертуре координатно-чувствительно элемента фотоприемника 14. Фотопри ник 14 определ ет величину и напра 40 ние перемещени  объекта и выдает э трические сигналы на вычислительны блок 15, где информаци  обрабатыва с  и передаетс  в регистратор 16.

f 2h/tg2 (-|- - 9),

где h - рассто ние между отражател ми 2 и 3;

6 - угол наклона зеркала 9 относительно плоскости отражател  3.

Устройство работает следующим образом .

Пучок излучени  от источника 1, пройд  через кольцевую диафрагму 7, отражаетс  от зеркала 8 и поступает на зеркало 9, установленное под угло 8 к поверхности отражател  3, Отра

зившись от зеркала, пучок попадает на систему параллельных отражателей 2 и Зз гдвэ многократно отразившись, образует на поверхност х отражателей 2 и 3 световую шкалу с шагом 1 2h(tg 2 ), где h - рассто ние между отражател ми 2 и 3. При движении отражател  3, св занного с объектом , светова  шкала перемещаетс  вместе с ним относительно неподвижного отражател  2, в щелевую диафрагму 5 поступают световые пучки, отраженные от отражател  2, и по мере перемещени  объекта перемещаютс  параллельно себе из положени  А в положение А . При переходе положени  А в створ диафрагмы 5 попадает следующий узел отражени , так как ширина диафрагмы 5 , пучок снова занимает положение А и процесс повтор етс . Наличие своггопоглотающей части 6 отражател  2 обусловлено необходимостью устранени  фоновых засветок диафрагмы 5.

Прошедший диафрагму 5 пучок попадает на параболическое зеркало 12 оптической , системы 10 и. отразившись от него, поступает в точку F фокуса параболического зеркала 12,  вл ющуюс 

точкой фокуса дл  всех параллельных ,пучков, претерпевает многократное отражение между плоекliM зеркалом 11 и внешней зеркальной поверхностью 13 отражател  2. После этого пучок

попадает на фотоприемник 14 и при

перемещении объекта сканирует по всей апертуре координатно-чувствительного элемента фотоприемника 14. Фотоприемник 14 определ ет величину и направле- 40 ние перемещени  объекта и выдает электрические сигналы на вычислительный блок 15, где информаци  обрабатываетс  и передаетс  в регистратор 16.

Claims (1)

1. 45 Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  перемещений ., содержащее источник излучени , оптически св занные с ним два отража50 тел , расположенные взаимно параллельно и обращенные друг к другу от- ражаюшдми поверхност ми, первый из которых установлен неподвижно и выполнен составным из последовательно

   5 скрепленных отражающей части, щелевой диафрагмы и светопоглощающей части, а второй предназначен дл  скреплени  с объектом, фотоприемник и регистратор , электрически св занный с фото13123774

   тически св заны между собой, вычи тельным блоком, электрически св з ным с фотоприемником и регистрато в светопоглощающей части первого ражател  выполнена кольцева  диаф ма, оптически св занна  с источни ком излучени , фотоприемник выпол в виде координатно-чувствительног преобразовател  и оптически св за через оптическую систему со щелев диафрагмой, ширина которой опреде етс  по формуле

   3

   приемником, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности устройства и точности измерени , оно снабжено оптической системой , закрепленной на внешней стороне с первого отражател  и выполненной составной из последовательно скреплен- ° ных плоского зеркала, установленного под острым углом к поверхности пер- вог® отражател , и параболического fO зеркала, расположенного так, что его фокус находитс  на внешней поверхности первого отражател , на которую нанесено отражающее покрытие, двум  зеркалами, которые установлены на проf5 где f - ширина щелевой диафрагмы; тивоположном конце каждого из отра- жателей соответственно под пр мым и острым углами к их плоскост м и оп- 0

   f 2h/tg2 ( -0 ),

   -рассто ние между отражате л ми ;

   -угол наклона второго зерк

   123774

   тически св заны между собой, вычислительным блоком, электрически св занным с фотоприемником и регистратором, в светопоглощающей части первого отражател  выполнена кольцева  диафрагма , оптически св занна  с источником излучени , фотоприемник выполнен в виде координатно-чувствительного преобразовател  и оптически св зан через оптическую систему со щелевой диафрагмой, ширина которой определ етс  по формуле

   с ° fO f5 где f - ширина щелевой диафрагмы; 0

   ирина щелевой диафраг

   f 2h/tg2 ( -0 ),

   - ширина щелевой диафрагмы;

   -рассто ние между отражател ми ;

   -угол наклона второго зеркала.