SU1578471A1 - Optronic profilometer - Google Patents

Optronic profilometer Download PDF

Info

Publication number
SU1578471A1
SU1578471A1 SU884430670A SU4430670A SU1578471A1 SU 1578471 A1 SU1578471 A1 SU 1578471A1 SU 884430670 A SU884430670 A SU 884430670A SU 4430670 A SU4430670 A SU 4430670A SU 1578471 A1 SU1578471 A1 SU 1578471A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
photodetector
outputs
profilometer
interferometer
beam splitter
Prior art date
Application number
SU884430670A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Антонов
Николай Петрович Дудник
Александр Антонович Зелинский
Виктор Николаевич Федоров
Виктор Алексеевич Хвалов
Лариса Васильевна Бутенко
Original Assignee
Институт проблем регистрации информации АН УССР
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 Институт проблем регистрации информации АН УССР filed Critical Институт проблем регистрации информации АН УССР
Priority to SU884430670A priority Critical patent/SU1578471A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1578471A1 publication Critical patent/SU1578471A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности за счет более точного определени  энергетического центра светового п тна. Профилометр состоит из источника 1 излучени , интерферометра, образованного светоделителем 3 и уголковыми отражател ми 4 и 5, двухплощадного фотоприемника 11 и привода 13. Смещение луча, вызванное изменением наклонов поверхности контролируемого объекта, компенсируетс  перемещением фотоприемника 11 под действием привода 13 по сигналам с фотоприемника 11. Перемещение фотоприемника измер етс  с помощью интерферометра. 2 ил.This invention relates to instrumentation technology. The purpose of the invention is to improve the accuracy due to a more accurate determination of the energy center of the light spot. The profilometer consists of a source of radiation 1, an interferometer formed by a beam splitter 3 and angular reflectors 4 and 5, a two-area photodetector 11 and a drive 13. The beam offset caused by a change in the surface inclination of the object under test is compensated by the movement of the photodetector 11 under the action of the actuator 13 according to signals from the photoreceiver 11 The motion of the photodetector is measured using an interferometer. 2 Il.

Description

Q1Q1

0000

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  формы отражающих поверхностей.The invention relates to instrumentation technology and can be used to measure the shape of reflective surfaces.

Цель изобретени  повышение точности за счет более точного определени  энергетического центра светового п тна.The purpose of the invention is to improve the accuracy by more accurately determining the energy center of the light spot.

На фиг. 1 представлена блок-схема профилометра; на фиг. 2 - схема вычислительного блока.FIG. 1 is a block diagram of a profilometer; in fig. 2 is a diagram of a computing unit.

Профиломе-гр состоит из оптически св занных источника 1 излучени , све- тодепителей 2 и 3, уголковых отражателей 4 и 5, светоделител  6 и фотоприемников 7 и 8, оптически, св занных с светоделителем 2 зеркал 9 и 10 и фотоприемника 11, схемы 12 слежени  за лучом, электрически св занной с выходами фотоприемника 11, привода 13, электрически св занного с выходом схемы 12 и механически св занного с фотоприемником 11, вычислительного блока 14, входы которого подклю- чены к выходам фотоприемников 7 и 8 соответственно, регистрирующего блока 15, первый вход которого подключен к выходу блока 14, блока 16 перемещени  контролируемого объекта, выход которого подключен к входу блока 15. Уголковьй отражатель 5 механически св зан с фотоприемником 11. Фотопри- емник 11 предназначен дл  оптической св зи с контролируемым объектом через светоделитель 2 и зеркала 9 и 10 р выполнен двухплощадным. Светоделитель 3 и уголковые отражатели 4 и 5 установлены на схеме интерферометра Майкельсона.The profilomer consists of optically coupled radiation source 1, light detectors 2 and 3, corner reflectors 4 and 5, a beam splitter 6, and photodetectors 7 and 8, optically, associated with a beam splitter 2 mirrors 9 and 10, and a photodetector 11, circuit 12 tracking the beam electrically connected with the outputs of the photoreceiver 11, the actuator 13, electrically connected with the output of the circuit 12 and mechanically connected with the photoreceiver 11, the computing unit 14, whose inputs are connected to the outputs of the photodetectors 7 and 8, respectively, of the recording unit 15 which first entry It is connected to the output of unit 14, unit 16 for moving the monitored object, the output of which is connected to the input of unit 15. The angular reflector 5 is mechanically connected to the photodetector 11. The photodetector 11 is intended for optical communication with the monitored object through the splitter 2 and the mirror 9 and 10 p is made two-site. The beam splitter 3 and corner reflectors 4 and 5 are installed on the Michelson interferometer.

Вычислительный блок 14 выполнен из компараторов 17 и 18, выходы которых  вл ютс  входами блока 14, вибраторов 19 и 20, входы которых подключены к выходам компараторов 17 и 18, последовательно соединенных инвертора 37, вход которого подключен к выходу компаратора 18 и моновибра- тора 21, последовательно соединенных инвертора 22, вход которого подключен к выходу компаратора 17 и моновибрато ра 23, схемы И 24, входы которой подключены в выходам моновибратора 20 и инвертора 22 соответственно, схемы И 25, входы которой подключены к выходам моновибратора 21 и компаратора 18, схемы И 26, входы которой подключены к выходам моновибратора 19 и компаратора 17 схемы И 27, входы котоComputing unit 14 is made of comparators 17 and 18, the outputs of which are the inputs of block 14, vibrators 19 and 20, the inputs of which are connected to the outputs of comparators 17 and 18 connected in series to inverter 37, whose input is connected to the output of comparator 18 and monovibrator 21 Inverter 22 connected in series, the input of which is connected to the output of comparator 17 and monovibrator 23, AND 24 circuits, whose inputs are connected to the outputs of monovibrator 20 and inverter 22, respectively, AND 25 circuits, whose inputs are connected to the outputs of monovibrator 21 and com Arathor 18, AND circuit 26, whose inputs are connected to outputs monovibratora 19 and comparator 17, the AND circuit 27 whose inputs koto

00

5five

00

5 five

д 0d 0

3535

4040

5050

5555

рой подключены к выходам моновибратора 23 и инвертора 37, схемы И 28, входы которой подключены к выходам моновибратора 20 и компаратора 17, схемы И 29, входы которой подключены к выходам моновибратора 21 и инвертора 37 соответственно, схемы И 30, входы которой подключены к выходам моновибратора 19 и инвертора 22, схемы И 31, входы которой подключены к выходам моновибратора 23 и компаратора 18, схемы ИЛИ 32, входы которой подключены к выходам схем И 24-27, схемы ИЛИ 33, входы которой подключены к выходам схем 28-31, реверсивного счетчика 34, входы которого подключены к выходам схем ИЛИ 32 и 33 соответственно, и последовательно соединенных цифроаналогового преобразовател  35, вход которого подключен к выходу счетчика 34, и арифметического блока 36, выход которого  вл етс  выходом блока 14.the swarm is connected to the outputs of the monovibrator 23 and inverter 37, And 28 circuits, the inputs of which are connected to the outputs of the monovibrator 20 and the comparator 17, And 29 circuits, whose inputs are connected to the outputs of the monovibrator 21 and inverter 37, respectively, And 30 circuits, whose inputs are connected to the outputs monovibrator 19 and inverter 22, circuit AND 31, the inputs of which are connected to the outputs of monovibrator 23 and comparator 18, circuit OR 32, the inputs of which are connected to the outputs of circuits AND 24-27, circuit OR 33, whose inputs are connected to the outputs of circuits 28-31, reversible counter 34, the inputs of which are connected to the outputs of the OR circuits 32 and 33, respectively, and of the serially connected digital-to-analog converter 35, the input of which is connected to the output of the counter 34, and the arithmetic unit 36, the output of which is the output of the block 14.

Оптико-электронный профилометр работает следующим образом.Opto-electronic profilometer works as follows.

Изменение наклона поверхности контролируемого объекта вызывает изменение положени  луча в плоскости фотоприемника 11. Сигналы с фотоприемника 11} соответствующие смещению луча , обрабатываютс  в схеме 12. По сигналу от схемы 12 привод 13 компенсирует смещение луча передвижением фотоприемника 11. Перемещени  фотоприемника 11 измер ютс  с помощью интерферометра , образованного светоделителем 3 и уголковыми отражател ми 4 и 5, сигналы с выхода которого поступают на фотоприемники 7 и 8. Сигналы с фотоприемников 7 и 8 поступают на входы блока 14, который вычисл ет профиль поверхности контролируемого объекта. Профиль поверхности регистрируетс  блоком 15.A change in the surface tilt of the object being monitored causes a change in the position of the beam in the plane of the photodetector 11. Signals from the photodetector 11} corresponding to the beam displacement are processed in circuit 12. The signal from circuit 12 drives 13 to compensate for the beam displacement by moving the photodetector 11. The movement of the photodetector 11 is measured using an interferometer formed by the beam splitter 3 and the corner reflectors 4 and 5, the signals from the output of which are fed to the photodetectors 7 and 8. The signals from the photodetectors 7 and 8 are fed to the inputs of block 14, to tory calculates a surface profile of the controlled object. The surface profile is recorded by block 15.

Вычислительный блок 14 работает следующим образом.Computing unit 14 operates as follows.

Поступающие на вход компараторов 17 и 18 синусоидальные сдвинутые по фазе на /ii /2 напр жени  преобразуютс  в последовательности пр моугольных импульсов U и U {. В инверторах 37 и 22 они инвертируютс . Напр жени  на выходах инверторов 37 и 22 обозначим U и Ui соответственно. Поступающие на монт вибраторы 20, 21, 19 пр моугольные импупьсы иг, , U, U{ своими передними фронтами формируют короткие пр моугольныThe input to the comparators 17 and 18 sinusoidal phase-shifted by / ii / 2 voltage is converted into a sequence of rectangular pulses U and U {. Inverters 37 and 22 are inverted. The voltages at the outputs of the inverters 37 and 22 are denoted by U and Ui, respectively. Vibrators 20, 21, 19 incoming to the montage are rectangular impulses ig,, U, U {with their front edges forming short rectangles

15781578

импульсы 0/U 2, 0/U.,, 0/UZ, 0/U, Г Из этих импульсов при помощи восьми схем И 24-31 и двух схем ИЛИ 32 и 36 формируютс  последовательности импульсов, соответствующие возрастанию и убыванию радиуса контролируемого объекта по алгоритмамimpulses 0 / U 2, 0 / U. ,, 0 / UZ, 0 / U, G From these pulses, using eight circuits AND 24-31 and two circuits OR 32 and 36, pulse sequences are formed corresponding to an increase and decrease in the radius of the object being monitored by algorithms

U. (0/U2 A U) V-(0/U 1A U,) V V(0/U2AU,) V ();U. (0 / U2 A U) V- (0 / U 1A U,) V V (0 / U2AU,) V ();

U - (0/U2AU,) V(0/U,AU2)Y (0/U2 AU,) V (0/U, A ua).U - (0 / U2AU,) V (0 / U, AU2) Y (0 / U2 AU,) V (0 / U, A ua).

Один из этих сигналов поступает на суммирующий, а второй - на вычитающий вход реверсивного счетчика 34. Цифровой сигнал на выходе реверсивного счетчика 34 цифроаналоговым преобразователем 35 преобразуетс  а аналоговый сигнал. Последний в арифметичес- One of these signals is fed to the summing, and the second to the subtracting input of the reversible counter 34. The digital signal at the output of the reversing counter 34 is converted by a digital-to-analog converter 35 to an analog signal. Last in arithmetic

10ten

5five

0 50 5

ком блоке 36 по соответствующему алгоритму пересчитываетс  в величину текущего отклонени  профил  контролируемого объекта,com block 36 is converted by the appropriate algorithm into the value of the current deviation of the profile of the object being monitored,

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Оптико-электронный профилометр, содержащий источник излучени  и коор- динатно-чувствительный фотоприемник, предназначенный дл  оптической св зи с источником излучени  через контролируемую поверхность, о т л и ч а - ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен последовательно соединенными схемой слежени  за лучом, электрически св занной с фотоприемником, и приводом перемещени  фотоприемника, светоделителем и интерферометром перемещений, оптически св занным с источником излучени  через светоделитель, а измерительное плечо интерферометра механически св зано с фотоприемником.An optical-electronic profilometer containing a radiation source and a coordinate-sensitive photodetector intended for optical communication with a radiation source through a controlled surface is about the same, so that, in order to improve accuracy, it Equipped with a series-connected tracking circuit for a beam electrically connected with a photodetector, and a photodetector moving drive, a beam splitter and a displacement interferometer optically coupled to a radiation source through a beam splitter, and cho interferometer mechanically associated with a photodetector.
SU884430670A 1988-05-24 1988-05-24 Optronic profilometer SU1578471A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884430670A SU1578471A1 (en) 1988-05-24 1988-05-24 Optronic profilometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884430670A SU1578471A1 (en) 1988-05-24 1988-05-24 Optronic profilometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1578471A1 true SU1578471A1 (en) 1990-07-15

Family

ID=21377247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884430670A SU1578471A1 (en) 1988-05-24 1988-05-24 Optronic profilometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1578471A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3627427, кл. G 11 В 11/30, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1988002846A1 (en) Optical measuring probe
SU1578471A1 (en) Optronic profilometer
US4934810A (en) Method and apparatus for controlling the quantity of emitted light in an optical measuring head
EP0310231B1 (en) Optical measuring apparatus
KR870005235A (en) Device for optically measuring surface profiles
RU2092787C1 (en) Method determining short distances to diffusion-reflecting objects and gear for its realization
SU1215004A1 (en) Arrangement for measuring displacements
SU1180694A1 (en) Device for measuring object movement
SU1670409A1 (en) Interference device for measuring linear displacements of object
CN215064355U (en) Displacement sensor based on photoelectric detector array
SU1587631A1 (en) Optico-electronic shaft angle-of-turn-to-code converter
JPH0422261Y2 (en)
SU1073572A1 (en) Photoelectiric two-coordinate autocollimator
SU763677A1 (en) Optoelectronic device for measuring angle of rotation of object
JP3269320B2 (en) Optical displacement sensor
RU1770741C (en) Interference device for measuring angular displacements
SU781563A1 (en) Object displacement photosensor
SU1062519A1 (en) Ophthoelectronic interferometer for checking optical part surface shape
SU1037070A1 (en) Device for measuring linear displacements of objects
SU1350499A1 (en) Optronic device for measuring speed of displacement of object relative to optically irregular surface
SU1576802A2 (en) Orientation photosensor
SU1055963A1 (en) Protractor reflector
SU1504503A1 (en) Scanning optronic angle sensor
RU2047090C1 (en) Device for determination of position and lateral dimension of part
SU1476404A1 (en) Phase meter