SU1677520A1 - Photoelectric measuring device - Google Patents

Photoelectric measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1677520A1
SU1677520A1 SU884488832A SU4488832A SU1677520A1 SU 1677520 A1 SU1677520 A1 SU 1677520A1 SU 884488832 A SU884488832 A SU 884488832A SU 4488832 A SU4488832 A SU 4488832A SU 1677520 A1 SU1677520 A1 SU 1677520A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
linear displacement
photodetectors
amplifier
moment
photoconverter
Prior art date
Application number
SU884488832A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Жильцов
Александр Васильевич Малков
Николай Григорьевич Байдак
Герман Иванович Шибакин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2954
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 Предприятие П/Я В-2954 filed Critical Предприятие П/Я В-2954
Priority to SU884488832A priority Critical patent/SU1677520A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1677520A1 publication Critical patent/SU1677520A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к оптико-электронной измерительной технике, а именно к фотоэлектрическим преобразовател м дл  бесконтактных измерений линейных размеров и перемещений. изобретени   вл етс  повышение точности измерений линейных размеров и перемещений за счет фиксировани  момента наведени  на контролируемую деталь по моменту смены пол рности сигнала с фотоприемников. Оптический щуп устройства находитс  выше контролируемого объекта и перемещаетс  в направлении объекта по направл ющим 4. В момент касани  щупа контролируемой поверхности происходит смена пол рности сигнала с фотоприемников 11, установленных с двух сторон от ребра призмы 10. По времени от начала движени  оптического щупа до момента смены пол рности сигнала с фотоприемников суд т о перемещении объекта.3 ил.The invention relates to an optoelectronic measuring technique, namely, photoelectric converters for contactless measurements of linear dimensions and displacements. the invention is to improve the accuracy of measurements of linear dimensions and displacements by fixing the moment of aiming at the test piece at the moment of polarity change of the signal from the photodetectors. The optical probe of the device is above the object being monitored and moves in the direction of the object along the guides 4. At the moment of touching the probe of the monitored surface, the polarity of the signal changes from the photoreceivers 11 installed on both sides of the prism edge 10. The time from the start of the optical probe movement to changes in the polarity of the signal from the photodetectors are judged on the movement of the object.3 Il.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс  к оптико-электронной измерительной технике, а именно к фотоэлектрическим преобразовател м дл  бесконтактных измерений линейных размеров и перемещений, и может быть использовано в системах автоматизированного контрол .The invention relates to an optoelectronic measuring technique, namely, photoelectric converters for contactless measurements of linear dimensions and displacements, and can be used in automated control systems.

Цель изобретени  - повышение точности измерений линейных размеров и перемещений за счет фиксировани  момента наведени  на контролируемую деталь по моменту смены пол рности сигнала с фотоприемников .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements of linear dimensions and displacements by fixing the moment of aiming at the monitored part at the moment of polarity change of the signal from photodetectors.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг,2 - форма выходного сигнала преобразовател ; на фиг.З - оптический щуп.Figure 1 presents the scheme of the device; FIG. 2 shows the form of the output signal of the converter; on fig.Z - optical probe.

Фотоэлектрическое измерительное устройство содержит осветитель 1 и фотопреобразователь 2, жестко закрепленные на траверсе 3 под углом друг к другу. Траверса 3 по направл ющим А от привода 5 может перемещатьс  поступательно вдоль направлени , нормального по отношению к поверхности контролируемого объекта б и совпадающего с биссектрисой этбго угла. Осветитель 1 и фотопреобразователь 2 сфокусированы на точку А, лежащую на пересечении их оптических осей. Точка А образует оптический щуп фотоэлектрического измерительного устройства (фиг.З). Объектив 7 осветител  1 строит изображение излучающей площадки источника света 8 в плоскости , проход щей через точку А, с увеличением 1:1. В качестве источника света 1 можно использовать ИК-излучатели и полупроводниковые лазеры с зоной излучени  пор дка 5-10 мкм. Устройство содержит также фотопреобразователь 9, призму 10, установленную таким образом, что оптическа  ось фотопреобразовател   вл етс  нормально к поверхности призмы, противолежащей углу 90°, и два фотоприемника 11, включенных по дифференциальной схеме. Фотопреобразователь 2 соединен с входом усилител  12 фототока, который через компаратор 13 соединен с управл ющим входом электронного коммутатора 14. Информационный вход коммутатора 14 соединен с растровым датчиком 15 линейных перемещений, а выход - с цифровым отсчет- ным узлом 16.The photoelectric measuring device contains an illuminator 1 and a phototransducer 2, rigidly mounted on the traverse 3 at an angle to each other. The traverse 3 along the guides A from the actuator 5 can move progressively along the direction normal with respect to the surface of the object under test b and coinciding with the bisector of this angle. The lighter 1 and the transducer 2 are focused on point A, which lies at the intersection of their optical axes. Point A forms an optical probe of a photoelectric measuring device (FIG. 3). Lens 7 of the illuminator 1 builds an image of the radiating platform of the light source 8 in the plane passing through point A with an increase of 1: 1. As the light source 1, infrared emitters and semiconductor lasers with a radiation zone of about 5-10 microns can be used. The device also contains a phototransducer 9, a prism 10, installed in such a way that the optical axis of the phototransducer is normal to the surface of the prism, opposite the angle of 90 °, and two photoreceivers 11, connected in a differential circuit. The phototransducer 2 is connected to the input of the amplifier 12 of the photocurrent, which through the comparator 13 is connected to the control input of the electronic switch 14. The information input of the switch 14 is connected to the raster sensor 15 linear displacements, and the output to the digital readout unit 16.

Фотоэлектрическое измерительное устройство работает следующим образом.Photoelectric measuring device operates as follows.

Механическую часть устройства устанавливают над контролируемым объектом 6 так, чтобы направление перемещени  траверсы 3 совпало с нормалью к контролируемой поверхности, а оптический щуп устройства (точка А) находилс  выше поверхности контролируемого объекта 6. В указанном положении (фиг.З) производитс  обнуление отс.четного узла 16. Затем с помощью привода 5 траверса 3 совместно сThe mechanical part of the device is installed above the object to be monitored 6 so that the direction of movement of the crosshead 3 coincides with the normal to the surface being monitored, and the optical probe of the device (point A) is above the surface of the object being monitored 6. At the indicated position (Fig. 3) node 16. Then using the drive 5 traverse 3 together with

осветителем 1 и фотопреобразователем 2 перемещаетс  по направл ющим 4 в направлении к поверхности объекта 6. В момент совпадени  поверхности контролируемого объекта 6 с оптическим щупом (точка В наthe illuminator 1 and the phototransmitter 2 move along the guides 4 towards the surface of the object 6. At the moment of coincidence of the surface of the object being monitored 6 with the optical probe (point B on

0 фиг.З) изображение источника находитс  в плоскости ребра призмы 10 и делитс  им поровну (согласованное положение). На дифференциально включенные фотоприемники 11 попадают одинаковые световые по5 токи, амплитуда выходного сигнала фотопреобразовател  равна нулю, что соответствует точке Х0 (фиг.2). В положени х Xi и Ха изображение источника 1 смещаетс  относительно ребра призмы 10 и на фото0 приемники 11 попадают разные по величине световые потоки. В этих положени х выходные сигналы не равны нулю и имеют противоположные знаки. Моменты смены пол рности усиленного сигнала выдел ют5 с  компаратором 13 электронного блока на выходе которого формируетс  короткий импульс . При поступлении указанного импульса в электронном коммутаторе 14 блокируетс  прохождение импульсов типа0 in FIG. 3), the source image is in the plane of the edge of the prism 10 and is divided equally by it (coordinated position). Differentially switched on photodetectors 11 fall on the same light fluxes of 5 currents, the amplitude of the output signal of the photovoltaic converter is zero, which corresponds to the point X0 (figure 2). At positions Xi and Xa, the image of source 1 is displaced relative to the edge of the prism 10, and receivers 11 on the photo попа receive different light fluxes. In these positions, the output signals are non-zero and have opposite signs. The polarity changes of the amplified signal are extracted5 with a comparator 13 of the electronic unit at the output of which a short pulse is generated. Upon receipt of the specified pulse in the electronic switch 14, the passage of pulses of the type

0 меандр, вырабатываемых фотоэлектрическим растровым датчиком 15 линейных перемещений . Количество прошедших импульсов с начала движени  до момента прохождени  через согласованное положе5 ние фиксируетс  отсчзтным узлом 16 и высвечиваетс  на индикационном табло этого устройства.0 square wave, produced by a photoelectric raster sensor 15 linear displacements. The number of pulses passed from the beginning of the movement to the moment of passing through the coordinated position is recorded by the drop node 16 and displayed on the indicator board of this device.

Claims (1)

Формула изобретени  Фотоэлектрическое измерительное уст0 ройстзо, содержащее осветитель и фотопре- образовател ь, датчик линейных перемещений и электронный блок, осветитель и фотопреобразователь установлены под углом друг к другу с возмоч ностью пе5 ремещени  вдоль биссектрисы этого угла, а фотопреобразователь состоит из фокусирующей оптической системы, фотодатчика и пр мой призмы, ребро при пр мом угле которой лежит в фокальной плоскости фокуси0 рующей оптической системы и пересекает ее оптическую ось, а фотодатчик выполнен в виде двух одинаковых фотоприемников, оптически св занных с боковыми гран ми пр мой призмы, отличающеес  тем,A photoelectric measuring device comprising an illuminator and a photoconverter, a linear displacement sensor and an electronic unit, an illuminator and a photoconverter are angled to each other with the movement of this angle along the bisector of this angle, and the photoconverter consists of a focusing optical system and a photoelectric sensor. and a straight prism, the edge at which the right angle lies in the focal plane of the focusing optical system and intersects its optical axis, and the photosensor is made in the form two identical photodetectors optically coupled to the side faces of a straight prism, characterized by 5 что, с целью повышени  точности измерений , датчик линейных перемещений выполнен в виде растрового датчика линейных перемещений, электронный блок состоит из усилител , компаратора, коммутатора и цифрового отсчетного узла, фотоприемники5 that, in order to improve the measurement accuracy, the linear displacement sensor is made in the form of a linear displacement raster sensor, the electronic unit consists of an amplifier, comparator, switch and digital readout node, photodetectors дифференциально подключены к входу усилител , выход усилител  через компаратор подключен к управл ющему входу коммутатора , информационный вход которого под- - ключей к датчику линейных перемещений, а выход - к цифровому отсчетному узлу.differentially connected to the input of the amplifier, the output of the amplifier through the comparator is connected to the control input of the switch, the information input of which is supplied by the keys to the linear displacement sensor, and the output to the digital readout node. Хо %tHo% t X X (Риг. 2(Reg. 2 фиг.З .fig.Z.
SU884488832A 1988-10-03 1988-10-03 Photoelectric measuring device SU1677520A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884488832A SU1677520A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Photoelectric measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884488832A SU1677520A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Photoelectric measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1677520A1 true SU1677520A1 (en) 1991-09-15

Family

ID=21401943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884488832A SU1677520A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Photoelectric measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1677520A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1037070, кл. G 01 В 21/00,.1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4936676A (en) Surface position sensor
US4692611A (en) Fiber optic proximity sensor with feedback servo imaging means
US3658426A (en) Alignment telescope
US4020340A (en) Precision automatic tracking system
SU1677520A1 (en) Photoelectric measuring device
JP2019032325A (en) Displacement detection device and method for measuring displacement of object
US4694160A (en) Fiber optic extender apparatus in a position servo loop
SU868341A1 (en) Device for contact-free measuring of distances
WO1987002449A1 (en) Method and apparatus for measuring the position of an object boundary
JPH0255907A (en) Shape recognition device
SU1037070A1 (en) Device for measuring linear displacements of objects
SU1427169A1 (en) Displacement transducer
SU1698644A1 (en) Optoelectronic device to measure diameters of heated large-size parts
SU1425436A1 (en) Photoelectric device for non-contact measurement of object displacement
SU1610269A1 (en) Apparatus for measuring linear dimensions of moving objects
RU2199709C2 (en) Multi-channel guidance system
SU1681168A1 (en) Instrument to measure the object displacement
RU1793207C (en) Thread pitch testing method
SU1427246A1 (en) Device for measuring indicatrix of light diffusion
SU938001A1 (en) Device for measuring displacements
SU1073572A1 (en) Photoelectiric two-coordinate autocollimator
SU1312384A1 (en) Device for measuring linear shift of object
TR24658A (en) A FOCUS CONTROL CIRCUIT FOR AN OPTICAL SCAN EQUIPMENT.
SU1281950A1 (en) Device for determining focal plane of lens
SU1539527A1 (en) Method and apparatus for measuring distance to reflecting surface