SU1585679A2 - Photoelectric transducer of displacements - Google Patents

Photoelectric transducer of displacements Download PDF

Info

Publication number
SU1585679A2
SU1585679A2 SU4431772A SU4431772A SU1585679A2 SU 1585679 A2 SU1585679 A2 SU 1585679A2 SU 4431772 A SU4431772 A SU 4431772A SU 4431772 A SU4431772 A SU 4431772A SU 1585679 A2 SU1585679 A2 SU 1585679A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
unit
amplifier
amplifiers
inputs
Prior art date
Application number
SU4431772A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
SU1585679A (en
Inventor
Владимир Васильевич Ефимов
Original Assignee
Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
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 Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority to SU4431772A priority Critical patent/SU1585679A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1585679A publication Critical patent/SU1585679A/ru
Publication of SU1585679A2 publication Critical patent/SU1585679A2/en

Links

Abstract

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия преобразователя за счет автоматизации процесса измерения. Преобразователь имеет регистратор углового перемещения, каналы вертикального и горизонтального перемещений, электронные схемы которых взаимосвязаны, тем самым учитывается влияние углового перемещения на вертикальное и горизонтальное и вертикального на горизонтальное перемещения. Горизонтальное перемещение не оказывает влияния на другие, исходя из геометрии окон в маске. 4 ил.The invention relates to measuring technique. The aim of the invention is to improve the accuracy and speed of the Converter by automating the measurement process. The converter has an angular displacement recorder, vertical and horizontal displacement channels, whose electronic circuits are interconnected, thereby taking into account the effect of angular displacement on vertical and horizontal and vertical displacement on horizontal displacement. Horizontal movement has no effect on others, based on the geometry of the windows in the mask. 4 il.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  контрол , индикации- и измерени  перемещений различных контролируемых объектов.The invention relates to instrumentation engineering and can be used to monitor, indicate, and measure the movements of various controlled objects.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  преобразовател  за счет автоматизации процесса измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of the transducer by automating the measurement process.

На фиг. 1 представлена структурна  схема преобразовател ; на фиг. 2 и 3 - тенева  маска в исходном и рабочих положени х; на фиг. 4 - распределение потенциалов по длине -резис- тивного сло .FIG. 1 shows a converter block diagram; in fig. 2 and 3 - a shadow mask in the initial and working positions; in fig. 4 - potential distribution along the - resistive layer.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений содержит источник 1 света последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску 2, жестко св зываемую с объектом контрол  и имеющую два равновеликих прозрачных окна, и фотопотенниометр 3 с источником 4 питани . РсзистивныйThe photoelectric transducer of displacements contains a light source 1 sequentially installed along the light beam shadow mask 2, rigidly connected with the object of control and having two equal-sized transparent windows, and phototouchnometer 3 with power source 4. Resistive

слой 5 фотопотенциометра 3 имеет выводы на концах, соединенные с одной клеммой источника 4, средний вывод 6 и симметрично расположенные относительно него выводы 7 и 8. Фотопрово- д щий 9 и коллекторный tO слои фотопотенциометра 3 разделены по поперечной оси дизлектрическим слоем 11, Обе части коллекторного сло  10 имеют по одному выводу 12 и 13. Средний вывод 6 через измеритель 14 тока регистратора углового перемещени  подключен к второй клемме источника 4, регистратор углового перемещени  содержит также последовательно соединенные первый усилитель 15, первый блок 16 сравнени , блок 17 делени , последовательно соединенных второй усилитель 18 и второй блок 19 сравнени , выход которого подключен к второму входу блока 17 делени . Выводы 12 и 13 подключены к каналу регистрации вертикальных перемещений,layer 5 of photopotentiometer 3 has terminals at the ends connected to one source 4 terminal, middle terminal 6 and pins 7 and 8 symmetrically located relative to it. Photoconductive 9 and collector tO layers of photopotentiometer 3 are separated along the transverse axis by a dielectric layer 11, Both parts the collector layer 10 have one output 12 and 13 each. The middle output 6 through the meter 14 of the angular movement recorder is connected to the second terminal of the source 4, the angular movement recorder also contains the first amplifiers connected in series Tel 15, the first comparing unit 16, dividing unit 17, serially connected second amplifier 18 and a second comparing unit 19, whose output is connected to the second input of the unit 17 dividing. Pins 12 and 13 are connected to the channel of the registration of vertical displacements,

СПSP

00 01 СП)00 01 SP)

соwith

юYu

3131

содержащему третий усилитель 20, выход которого через первый блок 21 умножени  подключен к третьему блоку 22 сравнени , и четвертый усилитель 23, выход которого подключен к второ му входу блока 22 сравнени , выход блока 17 делени  подключен к второму входу блока 21 умножени . Выводы 6 и 7 подключены к каналу регистрации горизонтальных перемещений содержащему последовательно соединенные п тый усилитель 24 и четвертый блок 25 сравнени , второй блок 26 умножени , . сумматор 27 и шестой усилитель 28. Маска 2 рарположена в штос- кости, перпендикул рной оптической оси источника света 1, и имеет окна, одноименные точки которых симметричны относительно оптической оси источ ника 1, а их сечени , параллельные оси чувствительности фотопотенциометра 3 монотонно измен ютс . Выходь блока 17 делени , сумматора 27 и блока 26 сравнени   вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим выходами преобразовател .containing the third amplifier 20, the output of which through the first multiplication unit 21 is connected to the third comparison unit 22, and the fourth amplifier 23, the output of which is connected to the second input of the comparison unit 22, the output of the division unit 17 is connected to the second input of the multiplication unit 21. Pins 6 and 7 are connected to a horizontal displacement recording channel comprising a fifth amplifier 24 and a fourth comparing unit 25 connected in series, the second multiplying unit 26,. the adder 27 and the sixth amplifier 28. The mask 2 is located in a ramp, perpendicular to the optical axis of the light source 1, and has windows whose points of the same name are symmetrical about the optical axis of the source 1, and their sections parallel to the axis of sensitivity of the photo potentiometer 3 change monotonically . The output of dividing unit 17, adder 27 and comparison unit 26 are the first, second and third outputs of the converter, respectively.

Преобразователь работает следующим образом (см. фиг. 1).The Converter operates as follows (see Fig. 1).

Пуч света от источника 1 через прозрачные окна маски 2, па- .дает на фотопотенциометр 3. При этом освещенные участки фотопровод щего сло  9, сопротивление которых становитс  пренебрежимо малым, шунтируют через соответствующие участки кол- . лекторного сло  10, сопротивление которого также пренебрежимо мало, расположенные над ними участки резис тивного сло  5. В исходном состо нии (см. фиг. 2) начало системы координат O.. теневой маски 2 и начало системы.координат OXY фотопотенциометра лежат на оптической оси ис- .точника 1. При этом распределение потенциала на резистивном слое 5 (длина которого равна 2а) имеет вид, представленный штриховой линией на фиг. 4. На выводах 7 и 8, расположенных на рассто нии b от среднего вывода 6, присутствуют равные потенциалы а напр жение между ними равно нулю, что свидетельствует об отсутствии перемещени  по оси Y. Потенциалы выводов 12 и 13, соответствующие горизонтальным участкам графика распределени  потенциала фиг. 4, также равны , что определ ет нулевое напр жени между ними, свидетельству  об отсутThe beam of light from the source 1 through the transparent windows of the mask 2 falls on the photopotentiometer 3. At the same time, the lighted areas of the photoconductive layer 9, the resistance of which becomes negligibly small, are shunted through the corresponding areas of the counting. The lecture layer 10, whose resistance is also negligible, is located above them in the resistive layer 5. In the initial state (see Fig. 2) the origin of the coordinate system O .. shadow mask 2 and the beginning of the coordinate system OXY of the photo potentiometer lie on the optical axis source 1. At the same time, the potential distribution on the resistive layer 5 (the length of which is equal to 2a) has the form represented by the dashed line in FIG. 4. Pins 7 and 8, located at distance b from middle pin 6, have equal potentials and the voltage between them is zero, which indicates that there is no movement along the Y axis. Potentials of pins 12 and 13 correspond to horizontal sections of the potential distribution graph FIG. 4, are also equal, which determines the zero voltage between them, indicating a lack of

oo

5five

ствии перемещени  по оси X. Измеритель 14 тока при этом определ ет некоторое значение, соответствующее нулевому перемещению по углу 6 . На всех трех выходах преобразовател  имеютс  нулевые сигналы. При перемещении контролируемого объекта вместе с маской 2 по оси X на Х, по оси Y на 4Y и на угол 0 вокруг оптической оси источника 1 света положение маски 2 относительно системы координат 03JY имеет вид, представленный на фиг. 3. Соответствующее этому положению распределение потенциала ре- зистивного сло  5 изображено на фиг, 4 сплошной линией Напр жение между выводами 7 и 8 определ етс  выражениемthe movement along the X axis. The current meter 14 thus determines a certain value corresponding to a zero displacement along the angle 6. There are zero signals on all three outputs of the converter. When moving the object under test together with mask 2 on the X axis on X, on the Y axis on 4Y, and at an angle of 0 around the optical axis of the light source 1, the position of the mask 2 relative to the coordinate system 03JY is as shown in FIG. 3. The potential distribution of the resistive layer 5 corresponding to this position is shown in FIG. 4; the solid line. The voltage between terminals 7 and 8 is determined by the expression

UY UY

q, . ц, )„q,. c,) „

э 4 (а - 1, )(а - Ij e 4 (a - 1) (a - Ij

(1)(one)

где и - напр жение источника питани  4.where and is the voltage of the power source 4.

Напр жение между выводами 12 и 13 определ етс  вьфажениемThe voltage between pins 12 and 13 is determined by the extrusion

„,.,,.,,.УС9Ыа,и)гС|,й-1.Д„,. ,,. ,,. УМС9Ыа, и) ГС |, й-1.Д

(2)(2)

Значение силы тока, протекающего через измеритель 14:The value of the current flowing through the meter 14:

т U-L2a -(lj - iiU К (а - 1,) (а - Ij) t U-L2a - (lj - iiU K (a - 1,) (a - Ij)

(3)(3)

где К - коэффициент, характеризующий сопротивление участка единичной длины резистивного сло  5. С учетом формы и размеров окон маски 2 (фиг. 2), расположени  базисов ОХУ и (фиг. 3), малости перемещений 4Y4X и 0 и, пренебрега  составл ющими второго пор дка малости, записьгаают приближенные выражени :where K is a coefficient characterizing the resistance of a section of a unit length of the resistive layer 5. Taking into account the shape and size of the windows of the mask 2 (Fig. 2), the location of the OHC bases and (Fig. 3), the smallness of the displacements 4X4X and 0 and, neglecting the second pore For smallness, write approximate expressions:

К, + 2К, /1Y +K, + 2K, / 1Y +

К,0K, 0

К.TO.

- -

+ Клв+ Klv

(4)(four)

ОХ ОХд OH OHD

/lY - Kj0/ lY - Kj0

К + ЛХ - Kj, K -aX-K JY- K + LH - Kj, K -aX-K JY-

гдеWhere

о«х«„ - Ov,xabout "x" "- Ov, x

- о„х - o „x

tg itg i

ОмХ,,„-ьOmH ,, „- ь

OM,) К., (ОOM,) K., (O

М 4М M 4M

Хзм) Hzm)

о;хOh

Ом X Ohm x

м лэлч; m lelch;

5 five

К, К,K, K,

Подставив выражени  (4) в (1)-(3), определ ют искомые значени  перемеще- . НИИSubstituting expressions (4) into (1) - (3), determine the desired displacement values. Scientific research institute

,i/, i /

К -Кз1 К,о Uv - К, К-Кз1 К, о Uv - К,

(5)(five)

(6)(6)

4X

KtiUx к ,,и, 0KtiUx to ,, and, 0

к„вto „to

+ к+ to

,, где К 2 (а - К,);,, where K 2 (a - K,);

(7)(7)

), е-585679- 6), e-585679- 6

формируетс  сигнал углового перемещени  согласно выражению (5), Напр - . жение UY с выводов 7 и 8 усиливаетс  в усилител х 28 и 24 соответственно в К и К ножаетс  на тат сравниваетс  сthe signal of angular displacement is formed according to the expression (5), for example -. UY from pins 7 and 8 is amplified in amplifiers 28 and 24, respectively, in K and K is knotted by tat compared to

в блоке 26, на выходе которого фор- IQ мируетс  сигнал перемещени  гЗУ согласно выражению (6) . Напр жение Uj с выводов 12 и 13 усиливаетс  в уси-in block 26, at the output of which the form-IQ, the signal of movement of gZU is measured according to expression (6). The voltage Uj from pins 12 and 13 increases in amplification

, раз, сигнал К ,U ум- 0 в блоке 25 и резуль- сигналом К UY, times, the signal K, U um- 0 in block 25 and the result signal K UY

лител х 20 и 23 в К„ и К., раз соx 20 and 23 in K „and K., once with

ti ti

1515

2020

ответственно. Сигнал умножает- 21 на сигнал 6 и срав-Л25responsibly. The signal multiplies - 21 by signal 6 and сrav-L25

блоке 21 на сигнал нив аетс  в блоке 22 с сигналом К Результат сравнени  поступает на второй вход сумматора 27 с единичным коэффициентом, на первый и третий входы которого поступают сигналы JY (с коэф(1:и1(иентом на входе К с-) и 0 (с коэффи1щентом на входе К ) . Таким образом на выходе сумматора 27 формируетс  сигнал перемещени  согласно выражению (7), in block 21, the signal is trimmed in block 22 with a signal K. The result of the comparison is sent to the second input of the adder 27 with a unit coefficient, the first and third inputs of which receive signals JY (with a coefficient (1: 1 and 1). (with a coefficient at the input K). Thus, at the output of the adder 27 a displacement signal is formed according to the expression (7),

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula КTO пP (а - 2аК,) 2и Та+к7)(a - 2aK) 2i Ta + k7) Значение силы тока 1 выхода измерител  14 в виде электрического сигнала поступает на входы усилителей 15 и 18, коэффициенты усилени  которых равны К. и Kg соответственно. Усиленные сигналы сравниваютс  в блоках 16 и 14 сравнени  с пороговыми сигналами, равными-К и Kg. Результаты сравнени  дел тс  друг на друга в блоке. 17, на выходе которогоThe value of the current 1 output of the meter 14 in the form of an electrical signal is fed to the inputs of amplifiers 15 and 18, the gains of which are K. and Kg, respectively. The amplified signals are compared in blocks 16 and 14 of comparison with threshold signals equal to-K and Kg. The comparison results are divided into each other in the block. 17, the output of which Фотоэлектрический преобразовательPhotoelectric converter 30 переме.щений по авт. св. 1043491, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  за счет автоматизации процесса измерени , он снабжен каналом30 moves on auth. St. 1043491, characterized in that, in order to improve accuracy and speed by automating the measurement process, it is provided with a channel J- регистрации вертикальных перемещений и каналом регистрации горизонтальных перемещений, регистратор углового перемещени  выполнен в виде последовательно соединенных первого усилите0 первого блока сравнени  и блока делени  и последовательно соединенных второго усилител  и второго блока сравнени , выход которого подключен к. второму входу блока делени , каналJ-registrations of vertical displacements and a channel of registration of horizontal displacements, the angular displacement recorder is made in series of the first amplifiers of the first comparison unit and the division unit and the second amplifier and the second comparison unit connected in series, the output of which is connected to the second input of the division unit, channel 5 регистрации вертикальных перемещений выполнен в виде последовательно соединенных третьего усилител , первого блока умножени  и третьего блока сравнени  и четвертого усилител , выход5, the registration of vertical displacements is made in the form of a third amplifier connected in series, a first multiplication unit and a third comparison unit and a fourth amplifier; output 0 которого подключен к второму входу третьего блока сравнени , канал регистрации гcpизoнтaлыiыx перемещений выполнен в виде последовательно соединенных п того усилител , второго 5 блока умножени , четвертого блока сравнени  и сумматора и шестого уси- лител , выход которого подключен к второму входу четвертого блока сравнени  , выход измерител  тока подклю-0 of which is connected to the second input of the third comparison unit, the recording channel of physical movements is made in the form of serially connected fifth amplifier, second 5 multiplication unit, fourth comparator unit and adder and sixth amplifier whose output is connected to the second input of the fourth comparator unit, output current meter connected чен к входам первого и второго усилителей , первый и второй симметричные выводы резистивного сло  подключены соответственно к первым и вторым входам четвертого и третьего усилителей ,, выводы первой и второй частей коллекторного сло  фотопотенциометра подключены соответственно к первым и вторьм входам п того и шестогоTo the inputs of the first and second amplifiers, the first and second symmetrical outputs of the resistive layer are connected respectively to the first and second inputs of the fourth and third amplifiers, the outputs of the first and second parts of the collector layer of the photopotentiometer are connected respectively to the first and second inputs of the fifth and sixth XirtXirt  (" Фи9.2Fi9.2 усилителей, выход блока делени  подключен к вторым входам первого и второго блоков умножени  и сумматора и  вл етс  первым выходом преобразовател , выход третьего блока сравнени   вл етс  вторым выходом преобразовател  и подключен к третьему входу сумматора, выход которого  вл етс  третьим выходом преобразовател .amplifiers, the output of the division unit is connected to the second inputs of the first and second multiplication units and the adder and is the first output of the converter, the output of the third comparison unit is the second output of the converter and connected to the third input of the adder, the output of which is the third output of the converter. XiXi ХлChl Фиг.ЗFig.Z
SU4431772A 1988-05-30 1988-05-30 Photoelectric transducer of displacements SU1585679A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4431772A SU1585679A2 (en) 1988-05-30 1988-05-30 Photoelectric transducer of displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4431772A SU1585679A2 (en) 1988-05-30 1988-05-30 Photoelectric transducer of displacements

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1043491 Addition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SU1585679A SU1585679A (en) 1990-08-15
SU1585679A2 true SU1585679A2 (en) 1990-08-15

Family

ID=21377697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4431772A SU1585679A2 (en) 1988-05-30 1988-05-30 Photoelectric transducer of displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1585679A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1043491, кл. G 01 В 21/00, 1982. *

Also Published As

Publication number Publication date
SU1585679A (en) 1990-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE9201879L (en) PROCEDURE SET FOR DETERMINING DIFFERENCES BEFORE THE SURVEY OF A SAVING SECTION
SU1585679A2 (en) Photoelectric transducer of displacements
US3529240A (en) Average meter for providing an average signal value
SU1670412A1 (en) Photoelectric displacement transducer
JPH067045B2 (en) Non-contact diameter measuring device
JPH067047B2 (en) Non-contact diameter measuring device
SU798914A1 (en) Information reading out device
SU977930A1 (en) Capacitive displacement meter
JPS6252802B2 (en)
SU834714A1 (en) Analogue integrator
SU885854A1 (en) Device for checking non-astigmatic spectacle lenses
SU1334043A1 (en) Photoelectric position converter
JPH067046B2 (en) Non-contact diameter measuring device
JPH067048B2 (en) Non-contact type diameter measuring device
SU998862A1 (en) Photoelectric displacement converter
SU1167511A1 (en) Device for measuring high voltage
SU934225A1 (en) Displacement sensor
SU634208A1 (en) Speed measuring method
SU877319A1 (en) Method and device for measuring displacements
SU868356A1 (en) Photoelectric displacement transducer
JPS5917029Y2 (en) Linear tracking arm stop position control device
SU1656322A1 (en) Differential sensor of linear displacement
SU1364891A2 (en) Device for graduating electromagnetic flowmeters
SU947624A1 (en) Capacitive displacement meter
SU765651A1 (en) Method of checking linear dimensions of periodic microstructures