SU402733A1 - Фотоэлектрическое устройство для определения углового положения объекта - Google Patents

Description

1

Известны фотоэлектрические устройства дл  определени  углового положени  объекта, например автоколлиматоры, содержащие установленный на объекте источник излучени , частоту прерывани  излучени  которого определ ет одна из дорожек двухдорожечного модулирующего растра, установленного в фокальной плоскости объектива, и фотоприемник, включенный во врем -импульсную электронную схему выделени  сигнала рассогласовани .

В предлагаемом устройстве дл  упрощени  кон1.,трукпии число штрихов растровых дорожек Zi и Zz модулирующего растра удовлетвор ет условию (Zi-Zg) C2i, а фотоприемник соединен через избирательный усилитель, настроенный на частоту /ус, равную

fyc Пр (г - Zj),

где Пр - скорость вращени  растра, с одним из входов фазоизмерительной схемы, второй вход которой соединен с выходом св занного с модулирующим растром генератора опорпого сигнала.

На фиг. 1 приведена принпипиальна  схема описываемого устройства; на фиг. 2 - схема расположени  дорожки модул тора; на фиг. 3 - форма сигнала.

Устройство состоит из источника света 1, конденсора 2, пр моугольной призмы 3, вращающегос  лимба 4 с растровыми концентрическими дорожками 5 и 6 и кодовой дорожки 7, объектива 8, контрольного элемента - зеркала 9, диафрагмы 10 с пр моугольной щелью, конденсора 11, фотоприемника 12, двигател  13, усилител  14, генератора опорного сигнала, состо щего из точечного источника света 15, фотоприемнпка 16, усилител  17, фазоизмерителыюго устройства 18 и индикатора 19.

На непрозрачной грани призмы 3 вынолнена прозрачна  точечна  марка, установленна  против внешней растровой дорожки 5 лимба 4. Зазор мелчду гранью и поверхностью лимба

делаетс  минимальным. Растровые дорожкн 5 и 6 лимба состо т из разного количества радиальных прозрачных и ненрозрачных штрихов . Внешн   растрова  дорожка 5 лимба  вл етс  модулирующей и состоит из прозрачных штрихов. Растрова  дорожка 6, осуществл юща  сканирование автоколлиманионного изображени  точечной марки, состоит из прозрачных штрихов, причем число штрихов растровых дорожек Zi и Za удовлетвор ет условию:

(Zj - Zj) « Z, или (г, - 2г) С 2.,.

Кодова  дорол-ска 7, котора  модулирует изображение точечного источника опорпого сигнала , состонт из одинаковых прозрачных и

непрозрачных радиальных полос, общее количество которых выбираетс  в зависимости от разности штрихов (Zi--Zg).

Свет от источника 1 через конденсор 2 освещает прозрачную марку призмы 3, и, пройд  через прозрачный щтрих модулирующей дорожки 5, попадает в объектив 8. Выщедщий из объектива 8 пучок лучей отражаетс  от подвижного зеркала 9 и снова попадает в объектив 8 под небольшим углом смещени , достаточным дл  того, чтобы автоколлимационное изображение свет п1,ейс  марки оказалось на сканирующей доролске 6 лимба 4 в пределах пр моугольной щели диафрагмы 10 (фнг. 2). Затем автоколлимацнонное изображение с помощью конденсора 11 проецируетс  на фотоприемник 12.

При вращении лимба 4 синхронным электродвигателем 13 световой поток, попавщий на фотоприемник 12, модулируетс  двум  кодовыми дорожками 5 и 6 по двум частотам fi и /2, пропорциональным числу щтрихов Zi и Zg. В результате модул ции и сканировани  свет щейс  марки световой поток, попавщий на фотоприемник 12, будет иметь вид, показанный на фиг. 3, причем период повторени  этого сигнала будет зависеть от разности щтрихов Zi и Z2 и определ тьс  по формуле

Т --1-

э.с. - -:- ,

/дв(г1-г-а)

где /дв--частота вращени  лимба.

При смещении автоколлимационного изображени  на величину ро, равную щагу сканирующей растровой дорожки Ло, рабочий сигнал и (t) сместитс  по оси ot на полный период, т. е. на величину:

f Э.С. Тэ.с.

Если за начало отсчета выбрать такое положение зеркала 9, при котором автоколлимационное изображение свет щейс  марки совпадает с осью, проход щей через центр вращени  лимба 4, середину пр моугольной

щели диафрагмы 10 и центр свет щейс  марки призмы 3, то смещение автоколлимационного изображени  относительно начальной оси в пределах пр моугольной щели диафрагмы вызывает фазовый сдвиг рабочего сигнала

Т

на величину ± - . При этом положение точечного источника генератора опорного сигнала выбираетс  таким образом, чтобы при начальном положении зеркала разность фаз между опорным и полезным сигналами на выходе избирательных усилителей 14 и 17, настроенных на частоту /а-с./дв. (Zi-Zz, равн лось нулю.

Полезный и опорный сигналы поступают в фазоизмерительное устройство 18, которое формирует сигнал, пропорциональный углу наклона зеркала.

Предмет изобретени 

Фотоэлектрическое устройство дл  определени  Зглового положени  объекта, например

автоколлиматор, содержащее источник излучени , объектив, двухдорожечный модулирующий растр, одна из дорожек которого определ ет частоту прерывани  излучени , и фотоприемпик , включенный в электронную схему,

отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, в нем число щтрихов растровых дорожек Zi и Za удовлетвор ет условию:

(Zi - Zj) Z.,

а фотоприемник соединен через избирательный усилитель, настроенный на частоту /ус, равную

fyc «pl(2i-2,),

где Лр - скорость вращени  растра, с одним из входов фазоизмерительной схемы, второй вход которой соединен с выходом св занного с модулирующим растром генератора опорного сигнала.

J6

77

Г7- /

. V. 2

CZB

10

I3.C.

пфппппфп .