SU1652819A1 - Optronic device for measuring linear displacements of an object - Google Patents
Optronic device for measuring linear displacements of an object Download PDFInfo
- Publication number
- SU1652819A1 SU1652819A1 SU884444647A SU4444647A SU1652819A1 SU 1652819 A1 SU1652819 A1 SU 1652819A1 SU 884444647 A SU884444647 A SU 884444647A SU 4444647 A SU4444647 A SU 4444647A SU 1652819 A1 SU1652819 A1 SU 1652819A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- prism
- radiation
- lens
- radiation source
- optical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике. Цель изобретени - повышение точности за счет устранени случайной составл ющей погрешности, обусловленной амплитудно-временной нестабильностью источника излучени . Поток излучени от импульсного источника 1 излучени раздел етс светоделителем 2 на две части, кажда из которых приходит на соответствующую грань дпухгранной призмы 5, установленной п фокусе объектива 6, ребро которой ортогонально оптической оси источника 1 и оптической оси объектива 6. В плоскости фотоприемника 7 формируетс изображение этого ребра. Разделение сигналов, соответствующих потокам излучени , воспринимаемым одной и другой входными гран ми призмы 5, осуществл етс путем задержки сигнала, распростран ющегос в одном из каналов светоделитап 2 с помощью оптической линии 4 задержки. Смещение фотоприемника 7, св занного с объектом , в поперечном направлении относительно оси объектива 6 определ етс по сигналу рассогласовани амплитуд (импульсных) сигналов с выхода фотопрнемника 7, соответствующих потокам излучени от двух входных граней призмы 5, линейно св занному с величиной поперечного смещени . Положительный эффект достигаетс в результа- те освещени обеих граней призмы 5 излучением от одного и того же источника 1 излучени , что компенсирует случайную составл юрг/ю погрешности от временной нестабильности ркости свечени источника 1 излучени и обеспечивает таким образом повышение точ- ности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ъ (ЛThis invention relates to instrumentation technology. The purpose of the invention is to improve the accuracy by eliminating the random component of the error due to the amplitude-time instability of the radiation source. The radiation flux from the pulsed radiation source 1 is divided by a beam splitter 2 into two parts, each of which comes to a corresponding face of a doubled prism 5 installed in the focus of the lens 6, the edge of which is orthogonal to the optical axis of the source 1 and the optical axis of the lens 6. image of this rib. The separation of signals corresponding to radiation fluxes perceived by one and the other input edges of the prism 5 is accomplished by delaying the signal propagating in one of the beamsplit 2 channels via the optical delay line 4. The offset of the photoreceiver 7 associated with the object in the transverse direction relative to the axis of the lens 6 is determined by the amplitude error signal of the (pulsed) signals from the output of the photopronger 7 corresponding to the radiation fluxes from the two input faces of the prism 5, linearly related to the amount of lateral displacement. A positive effect is achieved by illuminating both faces of the prism 5 with radiation from the same radiation source 1, which compensates for the random error from the temporal instability of the luminance of the radiation source 1 and thus provides an increase in accuracy. 1 hp f-ly, 2 ill. ъ (L
Description
Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл определени линейных смещений объектов в поперечном направлении в машиностроении, строительстве и других, отрасл х техники.The invention relates to a measuring and measuring technique and can be used to determine linear displacements of objects in the transverse direction in mechanical engineering, construction and other parts of the technique.
Целью изобретени вл етс повышение точности чл счет устранени случайной составл ющей погрешности, обусловленной амплитудно-временной нестабильностью источника излучени .The aim of the invention is to improve the accuracy of tl by eliminating the random component of the error due to the amplitude-time instability of the radiation source.
На фиг. 1 предет лплена функциональна схема vciроиства; на фиг.2 временна диаграмма, иллюстрирующа работу устройства.FIG. 1 predlozhena functional scheme vciroizstva; Fig. 2 is a timing diagram illustrating the operation of the device.
Устройство содержит (фиг.1) импульсный источник 1 оптического излучени , расположенные по ходу излучени светоделитель 2, светофильтр 3 и оптическую линию 4 задержки, установленные соответственно в основном и боковом каналах светоделител 2, двугранную призму 5, оптически св занную через соответствующие грани с выходами светофильтра 3 и оптической линии 4 эадер ки, объектив 6, при этом ребро призмы 5, общей дл ее входных граней, находитс нл фокусном рассто нии от плоскости объектива 6 и ортогонально оптической оси источника 1 излучени и оптической оси объектива 6, и фотоприемник 7, усилитель 8, вход которого соединен с выходом фотоприемника 7, и блок выделени сигнала рассогласовани (на фиг. 1 не обозначен), образованный первым и вторым элементами 9 и 10 выборки-хранени и синхронизатором 11, входы которых соединены с выходом усилител 8, и вычитате- лем 12, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов 9 и 10 выборки-хранени , управл ю- входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами синхронизатора 11, третий выход которого соединен с третьим входом вычитател у выход которого вл етс выходом устройства.The device contains (Fig. 1) a pulsed optical radiation source 1, located along the beam splitter 2, the optical filter 3 and the optical delay line 4, installed respectively in the main and side channels of the splitter 2, a dihedral prism 5 optically connected through the corresponding faces with the outputs the light filter 3 and the optical line 4 of the projectile, lens 6, while the edge of the prism 5, common to its input faces, is the focal distance from the plane of the lens 6 and orthogonal to the optical axis of the radiation source 1 and about the lens axis 6, and the photodetector 7, the amplifier 8, the input of which is connected to the output of the photoreceiver 7, and the error signal extraction unit (not shown in Fig. 1) formed by the first and second elements 9 and 10 of the sample-storage and the synchronizer 11, inputs which are connected to the output of the amplifier 8, and the subtractor 12, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second elements 9 and 10 of the sample-storage, control inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the synchronizer 11, the third output One of which is connected to the third input of the subtractor and whose output is the output of the device.
Оптическа лини 4 задержки выполнена в виде волоконного световода длина которого не меньше произведени длительности импульса источника 1 излучени на скорость света в материале световода, а светофильтр 3 выполнен с коэффициентом пропускани , равным коэффициенту пропускани оптической линии 4 задержки.The optical delay line 4 is made in the form of a fiber waveguide whose length is not less than the product of the pulse duration of the radiation source 1 by the speed of light in the fiber material, and the light filter 3 is made with a transmittance equal to the transmittance of the optical delay line 4.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Импульс 11 (фиг. 2) длительностью Т1, формируемый источником 1 излучени (фиг. 1), проход через светоделитель 2, раздел етс на две части . Одна из частей оптического пучка , проход по основному каналу светоделител 2 через светофильтр 3, попадает на одну из граней призмы 5, друга по боковому каналу светоделиPulse 11 (Fig. 2) of duration T1, formed by the radiation source 1 (Fig. 1), the passage through the beam splitter 2, is divided into two parts. One of the parts of the optical beam, the passage through the main channel of the splitter 2 through the optical filter 3, falls on one of the faces of the prism 5, the other along the side channel of the beam splitter
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
тел 2 через оптическую линию 4 задержки - на другую грань призмы 5, претерпева задержку длительностью ТЗ. Объектив 6 формирует на фоточувствительной поверхности фотоприемника 7 изображение призмы 5, грани которой освещаютс излучением источника 1 излучени . Поскольку соблюдено условие , на выходе фотоприемника 7 формируютс два электрических импульса 12 и 13 (фиг. 2). Длительность задержки Т2 определ етс временем распространени света от призмы 5 (фиг. 1) до фоточувствительной поверхности фотоприемника 7. Амплитуды импульсов 12 и 13 (фиг. 2) пропорциональны величинам потоков излучени от соответствующих граней призмы 5 (фиг. 1). Следовательно, разность DF (фиг. 2) амплитуд импульсов 12 и 13 соответствует величине смещени (в поперечном направлении) фотоприем гикл 7 (фиг.1), жестко св занного с объектом (на фиг.1 не показан), соси объекти- ва 6. Сигналы усиливаютс усилителем 8. По фронту первого импульса синхронизатор 11 с учетом соответствующей задержки переводит первый элемент 9 выборки-хранени в режим хранени . Аналогичным образом по фронту второго импульса переключаетс второй элемент 10 выборки-хранени . После дополнительной задержки, необходимой дл завершени переходных процессов , синхронизатор 11 вырабатывает разрешающий сигнал дл вычитател 12, на выходе которого формируетс сигнал, пропорциональный разности амплитуд, величина которого линейно св зана с линейным смещением объекта.bodies 2 through the optical line 4 delays - on the other side of the prism 5, having undergone a delay duration TZ. The lens 6 forms on the photosensitive surface of the photodetector 7 an image of a prism 5, the faces of which are illuminated by the radiation of the radiation source 1. Since the condition is met, two electric pulses 12 and 13 are formed at the output of the photodetector 7 (Fig. 2). The delay time T2 is determined by the propagation time of the light from the prism 5 (Fig. 1) to the photosensitive surface of the photodetector 7. The amplitudes of the pulses 12 and 13 (Fig. 2) are proportional to the flux values of the radiation from the respective faces of the prism 5 (Fig. 1). Consequently, the difference DF (Fig. 2) of the amplitudes of the pulses 12 and 13 corresponds to the magnitude of the displacement (in the transverse direction) of the photo-reception of the gycl 7 (Fig. 1), rigidly connected with the object (not shown in Fig. 1), object 6 The signals are amplified by the amplifier 8. On the front of the first pulse, the synchronizer 11, taking into account the corresponding delay, places the first sampling-storage element 9 in the storage mode. Similarly, the second sample-storage element 10 is switched on the front of the second pulse. After the additional delay required to complete the transients, the synchronizer 11 generates an enable signal for the subtractor 12, the output of which produces a signal proportional to the difference in amplitudes, the magnitude of which is linearly related to the linear displacement of the object.
Таким образом, освещение обеих граней призмы 5 излучением от одного и того же источника 1 излучени позвол ет устранить случайную составл ющую погрешности, св занной с флук- туаци ми ркости свечени источника 1 излучени , вследствие тепловых процессов и других дестабилизирующих факторов , при этом разделени импульсов, соответствующих излучению в разных полуплоскост х, осуществл етс путем их разделени во времени с помощью оптической линии 4 задержки, установленной в боковом канале светоделител 2.Thus, the illumination of both faces of the prism 5 by radiation from the same radiation source 1 eliminates the random component of the error associated with the fluctuation of the luminance intensity of the radiation source 1 due to thermal processes and other destabilizing factors. corresponding to radiation in different half-planes, is carried out by their separation in time using an optical delay line 4 installed in the side channel of the splitter 2.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884444647A SU1652819A1 (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Optronic device for measuring linear displacements of an object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884444647A SU1652819A1 (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Optronic device for measuring linear displacements of an object |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1652819A1 true SU1652819A1 (en) | 1991-05-30 |
Family
ID=21383002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884444647A SU1652819A1 (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Optronic device for measuring linear displacements of an object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1652819A1 (en) |
-
1988
- 1988-06-20 SU SU884444647A patent/SU1652819A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Великотный М.А. и др. Система дистанционного контрол пр молинейности и соосности элементов крупногабаритных конструкций. - Труды ЛТМО, 1974, вып. 76. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4861131A (en) | Displacement transducer with staggered optical fibres | |
KR880006659A (en) | Optical pickup | |
US3529894A (en) | Interferometer employing a plurality of pairs of interfering beams | |
GB2148497A (en) | Liquid refractometer | |
JPS5788540A (en) | Method and apparatus for information read-in of optical magnetic recording medium | |
SU1652819A1 (en) | Optronic device for measuring linear displacements of an object | |
GB1176953A (en) | Improvements in or relating to Photoelectric Devices for Creating Electric Impulses | |
GB2175084A (en) | Laser pulse train jitter measuring device | |
US5051575A (en) | Optical surface roughness measuring apparatus using double-focus lens for producing parallel and converged beams for measurement | |
US4704031A (en) | Rotation rate measuring device | |
SU868341A1 (en) | Device for contact-free measuring of distances | |
GB1190564A (en) | Method of and Means for Surface Measurement. | |
SU629444A1 (en) | Arrangement for measuring displacement of monitored surface | |
RU2246710C1 (en) | Laser ranger monitoring device | |
SU1425436A1 (en) | Photoelectric device for non-contact measurement of object displacement | |
SU528532A1 (en) | Photoelectric autocollimator | |
SU1647241A1 (en) | Laser interference device | |
SU1185073A1 (en) | Arrangement for measuring linear and angular movements of an object | |
SU1587327A1 (en) | Interferometer | |
SU1441192A1 (en) | Device for measuring lateral dimensions of thread-like objects | |
SU1216641A1 (en) | Device for measuring object diameter | |
SU1067353A1 (en) | Device for measuring object displacement | |
SU587322A1 (en) | Photoelectric microscope | |
SU706694A1 (en) | Photoelectronic automatic collimator | |
FR2393362A1 (en) | Focussing control for optical recording system - uses outputs of two photodetectors receiving respective partially-reflected beams from semi-reflective mirror |