SU1350500A1 - Устройство дл измерени рассто ни до отражающей поверхности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  за счет фокусировани  по нескольким рас- фокусировочным кривым. Блок 1 формировани  изображени  диафрагмы формирует отраженное от отражающей поверхности элемента 21 изображение щелевой диаграмм 3. Фотопреобразователь 7, выполненный в виде прибора 8 с зар довой св зью, управл емого узлом 9 опроса, периодически формирует видеосигнал. Высокочастотна  и низкочастотна  гармонические составл ющие периодического видеосигнала выдел ютс  полосовыми фильтрами 11, 14, детекторами 12, 15, фильтрами 13, 16 нижних частот и суммируютс  сумматором 17. Выходное напр жение сумматора фиксируетс  блоком 18 регистрации . При смещении отражающей поверхности элемента 21 перемещают фокусирующий объектив 6 приводом 19 до положени , при котором блок 18 регистрации фиксирует максимальную величину сигнала. Положение привода 19 фиксируетс  индикатором 20 положени . 1 ил. (Л с: 00 ел

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  рассто ни  до отражающей поверхности , например, при измерении воздушных промежутков между оптическими компонентами.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  за счет фокусировки по нескольким расфокусировоч- ным кривым,

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит оптически св занные блок 1 формировани  изображени  диафрагмы, состо щий из источника 2 света, щелевой диафрагмы 3 светоделительного элемента 4, кол- лимирующего объектива 5, фокусирующего объектива 6, фотопреобразовател  7, выполненного в виде прибора 8 с зар довой св зью (ПЗС) и узел 9 опроса, узла 10 выборки, вход которого подключен к выходу ПЗС 8, выходы узла 9 опроса соединены с входами ПЗС 8 и узла 10 выборки, последовательно соединенные полосовой фильтр 11, детектор 12, фильтр 13 нижних частот, последовательно соединенные полосовой фильтр 14, детектор 15, фильтр 16 нижних частот, входа полосовых фильтров 11 и 14 подключены к выходу узла 10 выборки, сумматор 17 входы которого подключены к выходу фильтров 13 и 16 нижних частот, блок 18 регистрации, вход которого подключен к выходу сумматора 17, привод 19, кинематически св занный с фокусирующим объективом 6, индикатор 20 положени , св занный с приводом 19.

Измер етс  рас сто ние. до элемента 21 с отражающей поверхностью.

.Устройство работает следующим образом.

Световой поток, формируемый истоником 2 света, вход щим в блок 1 формировани  изображени  диафрагмы, освещает щелевую диафрагму 3. Изобржение щелевой диафрагмы 3 с помощью светоделительногч.1 элемента 4, колли мирующего объектива 5, фокусирующег объектива 6 строитс  на отражающей поверхности элемента 21 и в обратно ходе, с помощью фокусирующего объектива 6, коллимирующего объектива 5 строитс  на светочувствительной поверхности ПЗС 8, вход щего в фотопреобразователь 7.

Узел 9 опроса периодически формирует импульсы опроса ПЗС 8. На выходе ПЗС 8 периодически формируютс  импульсы, огибающа  которых пропорциональна распределению освещенности по светочувствительным площадкам

ПЗС 8. Импульсы, снимаемые с выхода ПЗС 8, поступают на вход узла 10 выборки , на управл ющий вход которого поступают синхронизирующие импульсы с узла 9 опроса. На выходе узла 10 выборки формируетс  видеосигнал сложного спектра , амплитуда которого пропорциональна распределению освещенности по светочувствительным площадкам

ПЗС 8.

Видеосигнал поступает на входы полосовых фильтров 11 и 14, выдел ющих две гармонические составл ющие, которые детектируютс  детекторами 12

и 15, сглаживаютс  фильтрами 13 и 16 нижних частот и поступают на вход сумматора 17, выходной сигнал с которого фиксируетс  блоком 18 регистрации .

Частота настройки полосового

фильтра 11 выбираетс  исход  из необходимой разрешающей способности устройства. Частота настройки полосового фильтра 14 выбираетс  исход 

из необходимого диапазона измерений. При совмещении плоскости изображени  диафрагмы 3 с отражающей поверхностью элемента 21 на выходе фильтров 13 и 14 нижних частот формируютс  максимальные сигналы.

При смещении отражающей поверхности элемента 21 относительно плоскости изображени  щелевой диафрагмы 3 вначале уменьшаетс  сигнал, формируемый на выходе фильтра 13 нижних частот , затем начинает уменьшатьс  сигнал , формируемый на выходе фильтра 16 нижних частот.

Так как сигналы с выходов фильтров 13 и 16 нижних частот суммируютс  сумматорами 17, 10 при смещении отражающей поверхности элемента 21 относительно плоскости изображени  щелевой диафрагмы 3, на выходе сумматора 17 формируетс  напр жение, измен ющеес  вначале по расфокуси- ровочной -кривой дл  высокой пространственной частоты, определ емой частотой настройки полосового фильт

pa 11, a затем по расфокусировочной кривой дл  низкой пространственной частоты, определ емой частотой настройки полосового фильтра 14, что обеспечивает высокую чувствительност устройства при нахождении отражающей поверхности, вблизи плоскости формировани  изображени  диафрагмы 3 и расширенный диапазон смещени  от- ражающей поверхности, при котором сигнал, фиксируемый блоком 18 регистрации , не равен нулю.

При измерении смещени  отражающей поверхности элемента 21 переме- щают фокусирующий объектив 6 приводом 19 до положени , при котором блок 18 регистрации зафиксирует максимальную величину. Положение фокусирующего объектива 6 при максималь- ном показании блока 18 регистрации фиксируетс  индикатором 20 положени  по показани м которого суд т о рассто нии до отражающей поверхности ; элемента 21..

Настройка устройства может осуществл тьс  путем установки эталонного элемента 21 с отражающей поверхностью , т.е. измерени  могут проводитс  относительно эталонного началь ного положени .

Использование устройства позвол ет расширить диапазон измерени  за

Редактор С.Патрушева

Составитель Е.Щелина Техред Л.0лийньж

Заказ 5249/ДОТираж 677Подписное

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

счет использовани  нескольких расфо- кусировочных кривых, соответствую- Ецих высокой и низкой пространственным частотам анализа.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  рассто ни  до отражающей поверхности содержащее оптически св занные блок формировани  изображени  диафрагмы, фотопреобразователь, привод, св занный с блоком формировани  изображени  диафрагмы, индикатор положени , св занный с приводом, блок регистрации , отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерени , оно снабжено двум  параллельными каналами, каждый из которых выполн ен в виде последовательно соединенных полосового фильтра, да- тектора, фильтра нижних частот, входы полосовых фильтров подключены к выходу фотопреобразовател , сумматором , входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот, блок регистрации подключен к выходу сумматора, фотопреобразователь выполнен в виде прибора с зар довой св зью и узла опроса, св занного с прибором с зар довой св зью.

   Корректор М.Максимишинец