SU1640549A1

SU1640549A1 - Automated goniometer for measuring flat angles in polyhedron prisms

Info

Publication number: SU1640549A1
Application number: SU894698234A
Authority: SU
Inventors: Леонид Васильевич Борисюк; Владимир Анатольевич Коваленко; Александр Николаевич Осьмак; Владимир Иванович Щербань
Original assignee: Предприятие П/Я Х-5827
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1991-04-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - повышение точности измерени за счет уменьшени погрешности, вызываемой дискретностью определени информационных временных интервалов. Многогранна призма 17 вращаетс поворотной платформой 1. Автоколлиматор 3 формирует импульсы , нормализуемые формирователем 4. Кольцевой лазер 2 формирует импульсы, нормализуемые формирователем 5. Длительность импульсов, формируемых автоколлиматором 3, с помощью D-триггера 8, элемента И 11 преобразуетс в количество импульсов, подсчитываемое счетчиком 15. Длительности импульсов, св занных с угловым рассто нием между гран ми многогранной призмы 17, с помощью триггера 6, D-триггера 7, элементов И 10 и 11 преобразуютс в количество импульсов, подсчитываемых счетчиками 13, 14. Счетчики 13, 14 подсчитывают количество импульсов, св занных с величиной плоских углов соседних граней многогранной призмы 17. Блок 16 вычислений осуществл ет расчет величины плоских углов с учетом поправки на ширину импульса, формируемого автоколлиматором 3. 2 ил.This invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the error caused by the discreteness of determining information time intervals. The multifaceted prism 17 is rotated by the turntable 1. The autocollimator 3 generates pulses normalized by the former 4. The ring laser 2 generates the pulses normalized by the former 5. The duration of the pulses generated by the autocollimator 3 is converted by D-trigger 8, element 11, into the number of pulses counted counter 15. Pulse durations associated with the angular distance between the faces of a multifaceted prism 17, using trigger 6, D-trigger 7, And 10 and 11 elements are converted into pulses, n counters 13, 14. Counters 13, 14 count the number of pulses associated with the flat angles of adjacent faces of a multi-faceted prism 17. Computing unit 16 calculates the flat angles taking into account the correction for the width of the pulse generated by the autocollimator 3. 2 Il.

Description

Vut.fVut.f

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени плоских углов многогранных призм, имеющих дл различных граней различные коэффициенты отражени .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the flat angles of multifaceted prisms having different reflection coefficients for different faces.

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет уменьшени погрешности , вызываемой дискретностью определени информационных временных интервалов.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the error caused by the discreteness of determining information time intervals.

На фиг. 1 представлена функциональна схема гониометра; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходе отдельных узлов гониометра.FIG. 1 shows the functional scheme of the goniometer; in fig. 2 - timing diagrams of signals generated at the output of individual goniometer nodes.

Гониометр содержит поворотную плат- форму 1 с кольцевым лазером 2, фотоэлектрический автоколлиматор 3, первый формирователь 4, вход которого подключен к выходу фотоэлектрического автоколлиматора 3, второй формирователь 5, вход кото- рого подключен к выходу кольцевого лазера 2, первый триггер 6, счетный вход которого подключен к выходу первого формировател 4, второй D-триггер 7, D- и С-входы которого подключены соответственно к пр мому выходу первого триггера 6 и выходу второго формировател 5, третий D-триггер 8, D- и С-входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго формирователей 4 и 5, линию 9 задержки, вход которой подключен к выходу второго формировател 5, первый 10, второй 11 и третий 12 элементы И, первые входы которых подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам второго D-триггера 7, пр мому выходу третьего D-триггера 8, вторые входы первого 10, второго 11 и третьего 12 элементов И подключены к выходу линии 9 задержки, первый 13, второй 14 и третий 15 счетчики, входы которых под- ключены к выходам первого 10, второго 11 и третьего 12 элементов И, блок 16 вычислений , информационные входы которого под1 ключены к выходам счетчиков 13-15, управл ющие входы блока 16 вычислений подключены к пр мым выходам второго и третьего D-триггеров 7 и 8.The goniometer contains a rotary plate 1 with an annular laser 2, a photoelectric autocollimator 3, the first driver 4, the input of which is connected to the output of the photoelectric autocollimator 3, the second driver 5, the input of which is connected to the output of the ring laser 2, the first trigger 6, the counting input which is connected to the output of the first driver 4, the second D-flip-flop 7, the D and C inputs of which are connected respectively to the forward output of the first flip-flop 6 and the output of the second driver 5, the third D-flip-flop 8, of which DRespectively to the output of the first and second drivers 4 and 5, delay line 9, the input of which is connected to the output of the second driver 5, the first 10, the second 11 and the third 12 And elements, the first inputs of which are connected respectively to the direct and inverse outputs of the second D-flip-flop 7, the forward output of the third D-flip-flop 8, the second inputs of the first 10, second 11 and third 12 elements And are connected to the output of delay line 9, the first 13, second 14 and third 15 counters, whose inputs are connected to the outputs of the first 10, second 11 and third 12 elements And, block 16 calculations The information inputs of which are connected to the outputs of the counters 13-15, the control inputs of the computing unit 16 are connected to the direct outputs of the second and third D-flip-flops 7 and 8.

Измер ютс плоские углы многогранной призмы 17, установленной на поворот- ной платформе 1.The flat angles of the multifaceted prism 17 mounted on the turntable 1 are measured.

Гониометр работает следующим образом .Goniometer works as follows.

Многогранна призма 17. вращаетс с поворотной платформой 1. При совмещении нормали к грани многогранной призмы 17 с осью автоколлиматора 3 на его выходе формируетс импульс, преобразуемый в пр моугольный сигнал первым формирователем 4.The multifaceted prism 17. rotates with the turntable 1. When the normal to the face of the multifaceted prism 17 is aligned with the axis of the autocollimator 3, a pulse is formed at its output, which is converted into a rectangular signal by the first driver 4.

При вращении поворотной платформы 1 на выходе кольцевого лазера 2 формируютс сигналы, которые преобразуютс в пр моугольные импульсы вторым формирователем 5,During rotation of the turntable 1, signals are generated at the output of the ring laser 2, which are converted into rectangular pulses by the second driver 5,

Первый триггер 6 формирует временные интервалы, начало и окончание которых соответствует времени формировани сигнала автоколлиматором 3 от соседних граней многогранной призмы 17.The first trigger 6 generates time intervals, the beginning and end of which corresponds to the time of signal formation by the autocollimator 3 from the adjacent faces of the multifaceted prism 17.

Второй и третий D-триггеры 7 и 8 по сигналам, поступающим с выхода первого триггера 6 и первого формировател 4, осуществл ют прив зку временных интервалов к передним фронтам импульсов, формируемых вторым формирователем 5.The second and third D-flip-flops 7 and 8, using signals from the output of the first flip-flop 6 and the first shaper 4, tie time intervals to the leading edges of the pulses generated by the second shaper 5.

При этом во временные интервалы, св занные с длительностью импульсов, формируемых автоколлиматором 3, укладываетс целое число импульсов, формируемых вторым формирователем 5.At the same time, in the time intervals associated with the duration of the pulses generated by the autocollimator 3, an integer number of pulses formed by the second driver 5 is placed.

Во временные интервалы, св занные с угловыми рассто ни ми между отражающими гран ми многогранной призмы 17, также укладываетс целое число импульсов, формируемых вторым формирователем 5.The time intervals associated with the angular distances between the reflecting faces of the multifaceted prism 17 also contain an integer number of pulses generated by the second driver 5.

Сформированный третьим триггером 8 временной интервал заполн етс импульсами , поступающими с линии 9 задержки в третий элемент И 12, Количество импульсов, пропорциональных длительности сигнала, формируемых автоколлиматором 3, подсчитываетс счетчиком 15 и поступаете блок 16 вычислений. Управление считыванием информации с третьего счетчика 15 осуществл етс по сигналу, формируемому на пр мом выходе третьего D-триггера 8.The time interval formed by the third trigger 8 is filled with pulses coming from the delay line 9 into the third element 12, the number of pulses proportional to the duration of the signal generated by the autocollimator 3 is counted by the counter 15 and the calculation block 16 arrives. The reading of information from the third counter 15 is controlled by the signal generated at the direct output of the third D-flip-flop 8.

Сигналы, формируемые на пр мом и инверсном выходах второго D-тр тггера 7, поступают на первые входы первого 10 и второго 11 элементов И, На вторые входы первого 10 и второго 11 элементов И поступают сигналы с выхода линии 9 задержки,The signals generated on the direct and inverse outputs of the second D-trgr 7, are fed to the first inputs of the first 10 and second 11 elements And, the second inputs of the first 10 and second 11 elements And receive signals from the output of the delay line 9,

На выходе первого и второго элементов 10 и 11 И попеременно формируютс пачки импульсов, количество которых св зано с величиной плоских углов между соседними гран ми многогранной призмы 17, например первыми и вторыми гран ми, вторыми и третьими гран ми и т. д.At the output of the first and second elements 10 and 11, bursts of pulses are alternately formed, the number of which is related to the magnitude of the flat angles between adjacent faces of the multifaceted prism 17, for example, the first and second faces, the second and third faces, and so on.

Число импульсов, формируемых на выходе первого и второго элементов И 10 и 11, подсчитываетс счетчиками 13 и 14 и попеременно вводитс в блок 16 вычислений по сигналу, формируемому на пр мом выходе второго D-триггера 7.The number of pulses generated at the output of the first and second elements of AND 10 and 11 is counted by the counters 13 and 14 and is alternately inputted into the calculation unit 16 by the signal generated at the direct output of the second D-flip-flop 7.

По результатам, формируемым на выходах первого и второго счетчиков 13 и 14, блок 16 вычислений осуществл ет расчет величины плоских углов многогранной призмы 17 с учетом поправки на ширину импульса , формируемого на выходе автоколлиматора 3, фиксируемого на выходе счетчика 15. Использование устройства позвол ет повысить точность измерени плоских углов многогранных призм, за счет уменьшени погрешности, вызываемой дискретностью определени информационных временных интервалов и учета погрешности , св занной с изменением ширины импульса, формируемого автоколлиматором при изменении отражающих способностей контролируемых граней многогранной призмы.According to the results generated at the outputs of the first and second counters 13 and 14, the computing unit 16 calculates the flat angles of the multifaceted prism 17, taking into account the correction for the pulse width generated at the output of the autocollimator 3, fixed at the output of the counter 15. Using the device allows you to increase the accuracy of measuring the flat angles of multifaceted prisms, by reducing the error caused by the discreteness of determining information time intervals and taking into account the error associated with a change in pulse width, formed by the autocollimator when changing the reflectivity of the controlled faces of a multifaceted prism.

Claims

The invention The automated goniometer for measuring the flat angles of multifaceted prisms, containing a rotary platform with a ring laser, a photoelectric autocollimator, the first driver, whose input is connected to the output of the photoelectric autocollimator, the second driver, whose input is connected to the output of the ring laser, the first and second counters, the computing unit The information inputs of which are connected to the outputs of the first and second counters, differing in that. which, in order to increase

and

accuracy by reducing the measurement error caused by the discreteness of the definition of information time intervals, it is equipped with a trigger

5 whose input is connected to the output of the first driver, the D-trigger, the D and C inputs of which are connected respectively to the direct output of the trigger and the output of the second driver, the direct output of the D-trigger

10 is connected to the control input of the computing unit, the second D-trigger, whose D and C inputs are connected respectively to the output of the first and second drivers, the direct output of the second D flip-flop is connected

15 with a control input of the computing unit, a delay line, the input of which is connected to the output of the second driver, the first, second and third elements AND, the first inputs of which are connected respectively

20 to the direct and inverse outputs of the first D-flip-flop, the direct output of the second D-flip-flop, the second inputs of the first, second and third elements 1/1 are connected to the output of the delay line, the third counter, output 25 of which is connected to the information input of the computing unit, and the inputs of the first, second and third meters are connected respectively to the outputs of the first, second and third elements And

Tltl

L-PLG