SU1587339A1

SU1587339A1 - Automated goniometer

Info

Publication number: SU1587339A1
Application number: SU884436562A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Хачитурян; Иван Иванович Зайцев
Original assignee: Предприятие П/Я Х-5827
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1990-08-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - повышение точности измерени при измен ющейс интенсивности потока излучени , отраженного от поверхности объекта. Многогранна призма 16, установленна на предметном столике 2 поворотной платформы 1, вращаетс приводом 4. Автоколлиматор 5 формирует импульсы при построении изображени излучающей щели 6 в плоскости анализирующих щелей 7. По первому импульсу, снимаемому с автоколлиматора 5 с помощью первого амплитудного дискриминатора 13, формировател 12 управл ющих импульсов устанавливаетс коэффициент передачи усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи. По второму импульсу, снимаемому с автоколлиматора 5 с помощью второго амплитудного дискриминатора 11 ключевого элемента 14 и пикового детектора 15, устанавливаетс порог срабатывани стробируемого компаратора 9. По третьему импульсу, снимаемому с автоколлиматора 5, формируетс информационный временной интервал с помощью стробируемого компаратора 9, который заполн етс импульсами, снимаемыми с кольцевого лазера 3. Результат измерени фиксируетс в блоке 10 обработки сигнала. 5 ил.This invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy with varying intensity of the radiation flux reflected from the object surface. The multifaceted prism 16, mounted on the stage 2 of the turntable 1, is rotated by the drive 4. The autocollimator 5 generates pulses when constructing an image of the radiating slot 6 in the plane of the analyzing slots 7. According to the first pulse removed from the autocollimator 5 using the first amplitude discriminator 13, the former 12 control pulses sets the gain of the amplifier 8 with a controlled gain. The second pulse, removed from the autocollimator 5 using the second amplitude discriminator 11 of the key element 14 and the peak detector 15, sets the response threshold of the gated comparator 9. The third pulse, removed from the autocollimator 5, generates an information time interval using the gated comparator 9, which is filled pulses taken from the ring laser 3. The measurement result is recorded in block 10 of the signal processing. 5 il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол плоских углов многогранных призм, имеющих одинаковый или различный коэффициент отражени поверхностей. Цель изобретени - повышение точности измерений при измен ющейс интенсивности потока излучени , отраженного от поверхности объекта за счет автоматизации процессов подстройки.The invention relates to a measurement technique and can be used to control the flat angles of multifaceted prisms having the same or different reflectance of surfaces. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy with varying intensity of the radiation flux reflected from the object surface by automating the adjustment processes.

На фиг. 1 представлена функциональна схема гониометра; на фиг. 2 - конструктивное -расположение излучающей и анализирующих щелей: на фиг, 3 - функциональна схема формировател управл ющих импульсов; на фиг. 4 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходе отдельных блоков гониометра;, на фиг, 5 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах отдельных элементов формировател управл ющих импульсов .FIG. 1 shows the functional scheme of the goniometer; in fig. 2 shows a constructive arrangement of the radiating and analyzing slits: FIG. 3 is a functional diagram of a control pulse shaper; in fig. 4 shows time diagrams of signals generated at the output of individual goniometer blocks; in FIG. 5, time diagrams of signals generated at the outputs of individual elements of the control pulse generator.

Гониометр содержит поворотную платформу 1 с установленным на ней, предметным столиком 2, кольцевой лазер 3, установленный на поворотной платформе 1, привод4, св занный с поворотной платформой 1, автоколлиматор 5 с излучающей щелью 6 и трем анализирующими щел ми 7, усилитель 8 с управл емым коэффициентом передачи, вход которого подключен к выходу автоколлиматора 5, стробируемый компаратор 9, первый вход которого подключен к выходу усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи, блок 10 обработки сигнала, входы которого подключены к выходу стробируемого компаратора 9 и кольцевого лазера 3, первый амплитудный дискриминатор 11, вход которого подключен к выходу усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи, формирователь 12 управл ющих импульсов, первый вход которого подключен к выходу первого амп- литудного дискриминатора 11, а первый выход соединен с управл ющим входом усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи, вторым амплитудным дискриминатором 13, вход которого подключен к выходу усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи, а выход соединен с вторым входом формировател 12, ключевым элементом 14, информационный вход которого подключен к выходу усилител 8 с уп- . равл емым коэффициентом передачи пиковый детектор 15, информационный вход которого подключен к выходу ключевого элемента 14, а выход соединен с вторым входом стробируемого компаратора 9, стро бирую.щий вход которого подключен к второму выходу формировател 13The goniometer contains a turntable 1 with a stage 2 installed on it, an annular laser 3 mounted on a turntable 1, a drive 4 connected to the turntable 1, an autocollimator 5 with a radiating gap 6 and three analyzing slots 7, an amplifier 8 seconds control gain coefficient, the input of which is connected to the output of the autocollimator 5, gated comparator 9, the first input of which is connected to the output of the amplifier 8 with controlled transmission coefficient, signal processing unit 10, the inputs of which are connected to the output a calibrated comparator 9 and a ring laser 3, the first amplitude discriminator 11, the input of which is connected to the output of the amplifier 8 with a controlled gain, the driver 12 of the control pulses, the first input of which is connected to the output of the first amplitude discriminator 11, and the first output is connected to the control input of the amplifier 8 with a controlled transmission coefficient, the second amplitude discriminator 13, the input of which is connected to the output of the amplifier 8 with a controlled transmission coefficient, and the output connected to the second input f rmirovatel 12, the key element 14 having an information input coupled to an output amplifier 8 to yn. equal to the transfer coefficient peak detector 15, the information input of which is connected to the output of the key element 14, and the output is connected to the second input of the gated comparator 9, the building input of which is connected to the second output of the imaging device 13

управл ющих импульсов, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управл ющим входом ключевого элемента 14 и входомcontrol pulses, the third and fourth outputs of which are connected respectively to the control input of the key element 14 and the input

Сброс пикового детектора 15,Reset peak detector 15,

Контролируютс плоские углы многогранной призмы 16, установленной на предметном столике 2.The flat angles of the multifaceted prism 16 mounted on the stage 2 are monitored.

Гониометр работает следующим обра0 зом., .The goniometer works as follows.

При вращении поворотной платформы 1 приводом 4 на выходе кольцевого лазера 3 формируетс сигнал, частота которого св зана с угловой скоростью вращени пово5 ротной платформы 1. Через излучающую щель 6, вход щую в автоколлиматор 5, проходит поток излучени , который, отразившись от поверхностей вращаемой многогранной призмы 16, возвращаетс вWhen the rotary platform 1 is rotated by the actuator 4, a signal is generated at the exit of the annular laser 3, whose frequency is associated with the angular velocity of rotation of the rotary platform 1. The radiating slit 6 entering the autocollimator 5 passes the radiation flux, which is reflected from the surfaces of the rotatable polyhedral prism 16, returns to

0 автоколлиматор 5,0 autocollimator 5,

Изображение излучающей щели 6 последовательно проходит через три анализирующие щели 7. На выходе автоколлиматора 5 последовательно формиру5 ютс . три импульса, поступающие на усилитель 8 с управл емым коэффициентомThe image of the radiating slit 6 sequentially passes through three analyzing slits 7. At the output of the autocollimator 5, they are sequentially formed. three pulses arriving at the amplifier 8 with a controlled coefficient

передачи. transfer.

За врем формировани трех импульсов осуществл етс цикл измерени .During the formation of the three pulses, a measurement cycle is performed.

0 Первые два импульса вл ютс вспомога- тельными, третий имгпульс - измеритель- ным.0 The first two pulses are auxiliary, the third imgpulse is measuring.

Третий импульс, сформированный на выходе усилител с управл емым коэффи5 циентом передачи, поступает на первый вход стробируемого компаратора 9, на вто- рой вход которого поступает сигнал, формируемый на выходе пикового Детектора 15. Амплитуда сигнала на выходе пикового де0 тектора 15 св зана с амплитудой второго .импульса, формируемого на выходе усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи . :.The third pulse generated at the output of the amplifier with a controlled transmission coefficient is fed to the first input of the gated comparator 9, the second input of which receives the signal generated at the output of the peak Detector 15. The signal amplitude at the output of the peak detector 15 is associated with the amplitude the second impulse formed at the output of the amplifier 8 with controlled transmission coefficient. :.

Формирователь 12 управл ющих им5 пульсов формирует в момент формировани третьего импульса, снимаемого с усилител 8суправ/1 емым коэффициентом передачи, стробирующий сигнал, поступающий на стробирующий вход стробируемого компа50 ратора 9.The control driver shaper 12 generates, at the moment of forming the third pulse, removed from the 8-right amplifier / 1 transmittance, a strobe signal arriving at the gate input of the gated computer 9.

Временные интервалы, формируемые на выходе стробируемого компаратора 9, заполн ютс в блоке 10 обработки сигнала 55 импульсами, поступающими с кольцевого лазера 3, Количество импульсбв, заполнивших временные интервалы, пропорционально величине плоских углов между отражающими поверхност ми многогранной призмы 16,The time intervals formed at the output of the gated comparator 9 are filled in signal processing unit 10 with pulses coming from a ring laser 3. The number of pulses filled in time intervals is proportional to the flat angles between the reflecting surfaces of the polyhedral prism 16,

В конце каждого, цикла измерени формирователь 12 управл ющих импульсов формирует сигнал, по которому в усилителе 8 с управл емым коэффициентом передачи устанавливаетс максимальный коэффици- ент передачи.At the end of each measurement cycle, the driver of the control pulses 12 generates a signal, according to which in the amplifier 8 with a controlled transmission coefficient a maximum transmission coefficient is established.

Первый импульс, формируемый на выходе усилител 8 с управл емым коэффициентом передачи, поступает на первый и второй амплитудные дискриминаторы 11 и 13. Если первый импульс больше максимального порогового значени , то на выходе амплитудного дискриминатора 13 формируетс сигнал, поступающий на фор- мирователь 12 управл ющих импульсов. Формирователь 12 управл ющих импульсов формирует сигнал, по которому усилитель 8 с управл емым коэффициентом передачи уменьшает усиление,The first pulse generated at the output of the amplifier 8 with a controlled transmission coefficient goes to the first and second amplitude discriminators 11 and 13. If the first pulse is greater than the maximum threshold value, then the output of the amplitude discriminator 13 forms a signal to the driver 12 pulses. Control pulse generator 12 generates a signal by which amplifier 8 with a controlled gain reduces the gain,

Амплитудный дискриминатор 11, настроенный на минимальное пороговое значение сигнала, формирует в каждом цикле измерени три импульса, поступающих на формирователь 12 управл ющих импуль- сов.The amplitude discriminator 11, which is set to the minimum threshold value of the signal, generates in each measurement cycle three pulses arriving at the driver 12 of the control pulses.

При поступлении первого или второго импульса в зависимости от сигнала, формируемого на выходе первого амплитудного дискриминатора 11, ключебой элемент от- крываетс , и амплитуда первого или второго импульса запоминаетс в пиковом детекторе 15. Таким образом, осуществл етс след щее компарирование информационного третьего импульса, снимаемого с выхода усилител 8 с управл емым козффи-. циентом передачи.Upon receipt of the first or second pulse, depending on the signal generated at the output of the first amplitude discriminator 11, the key element is opened, and the amplitude of the first or second pulse is stored in the peak detector 15. Thus, the information of the third pulse captured From the output of the amplifier 8 with a controlled Kozffi-. transmission program.

Использование гониометра позвол ет повысить точность измерени плоских углов многогранных призм, имеющих измен - ющийс в широких пределах коэффициент отражени .The use of a goniometer makes it possible to increase the accuracy of measuring the flat angles of multifaceted prisms with a varying reflection coefficient over a wide range.

Claims

Invention Formula

An automated goniometer containing a turntable with a ring laser mounted on it, a drive associated with the turntable, a photoelectric autocollimator with vertically arranged radiating and first analyzing slots, a comparator, a signal processing unit whose inputs are connected to the output of the comparator and the ring laser , characterized in that, in order to increase the measurement accuracy with varying intensity of the radiation flux reflected from the object surface, it is equipped with an amplifier with control The transfer coefficient, the information input of which is connected to the output of the autocollimator, and the output are connected to the first input of the comparator, the first amplitude discriminator whose input is connected to the output of the amplifier with a controlled transfer ratio, the driver of control pulses, the first input of which is connected to the output of the first amplitude discriminator and the first output is connected to the control input of the amplifier with a controlled transmission coefficient, the second amplitude discriminator whose input is connected to the output the amplifier with a controlled transmission coefficient, and the output is connected to the second input of the control pulse generator, a key element whose information input is connected to the output of the amplifier with a controlled transmission coefficient, a peak detector, an information input connected to the output of the key element, the output the peak detector is connected to the second input of the comparator, the comparator is gated, the gating input of the comparator is connected to the second output of the driver of control pulses, the third and the fourth The outputs of which are connected respectively to the control input of the key element and the Reset peak detector input, the autocollimator is equipped with two additional analyzing slots sequentially arranged and oriented parallel to the first analyzing gap.

S / fffta IS

2

To block 9 t)

K block lit

silt

ABOUT

i /; 2 / 7t

U9

LLL PL PTSHGSH L p p p p

about / ft., l

FIG

/ ft., l

FIG