SU451039A1 - Фотоэлектрическа автоколлимационна насадка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к оптико-электронной промышленности и может быть использовано дл  измерени  углового поворота объектов в приборостроении и машиностроении.

В известных фотоэлектрических автоколлимационных устройствах, содержаш,их источник света, щелевую диафрагму, фотоприемник, светоделитель, модул тор и компенсатор, в качестве модул тора используют приводимые во вращение с помощью различных приводов обтюраторы , а дл  измерени  величины поворота исследуемого объекта примен ют компенсаторы .

Однако известные устройства сложны по конструкции и имеют узкую полосу пропускани  частот.

Цель изобретени  - повышение точности измерени , расширение полосы пропускани  частот и упрощение конструкции.

Дл  этого в предлагаемом устройстве светоделитель , модул тор и компенсатор выполнены в виде полупрозрачного зеркала, укрепленного на пьезокерамическом вибраторе, причем фотоприемник с размещенным перед ним светоделительным зеркалом установлен между щелевой диафрагмой и источником света, а пьезокерамический вибратор прикреплен к корпусу посредством пружин, например крестообразных .

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема предлагаемой фотоэлектрической автоколлимационной насадки; на фиг. 2 - система автоматического регулировани , в которой исиользовано предлагаемое устройство.

Фотоэлектрическа  автоколлимационна  насадка 1 смонтирована в корпусе 2 зрительной трубы. Насадка включает в себ  модул ционно-компенсационный узел, осветитель и систе .му автоматического регулировани .

Модул ционно-компенсационный узел (модул тор-компенсатор ) состоит из полупрозрачного зеркала 3, укрепленного на склеенных пьезокерамических пластинах 4, которые, в свою очередь, соединены с кориусом насадки

ири помощи крестообразных пружин 5. Узел подсветки включает в себ  источник света б, конденсатор 7, полупрозрачное зеркало 8, фотоприемник 9 и цепь 10. Св зь фотоэлектрической трубы с объектом исследовани  светового потока осуществл етс  с помощью от зеркала 11, укрепленного на этом объекте. Закрепление насадки на зрительной трубе сохран ет ее визуальную систему (сетка нитей 12 и окул р 13), что позвол ет визуально контролировать автоматический режим работы насадки .

Система автоматического регулировани  (см. фиг. 2) состоит из фотоприемника 9, усилител  мощности 14, фазового детектора 15,

пьезокерамических пластин (резонатора) 4,

емкости (электрического конденсатора) 16 и генератора 17 синусоидальных колебаний. Результат измерени  угла поворота зеркала 11 фиксируетс  индуктором 18.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении измерений на пластины 4 с генератора 17 через емкость 16 подаетс  переменное напр жение с частотой, равной частоте собственных колебаний пластин с закрепленным на них зеркалом, т. е. частоте собственных колебаний модул ционно-компенсационного узла. Амплитуду синусоидального напр жени  выбирают такой, чтобы амплитуда колебаний изображени  щелей не превышала половины ее ширины. Вследствие этого полупрозрачное зеркало 3 создает колебани  как пр мого луча от источника света 6, так и луча, отраженного от зеркала 11, св занного с объектом исследовани . Если плоскость измерительного зеркала 11 перпендикул рна к оптической оси трубы, на фотоприемник 9 поступает модулированный световой поток, при этом частота модул ции потока будет равна удвоенной частоте колебаний зеркала 3.

Поворот зеркала 3 создает модул цию светового потока, приход щего на фотонриемник 9, с той же частотой, что и частота колебаний резонатора (зеркала 3), но по отношению к опорному напр жению с генератора 17 пришедший световой поток имеет некоторый угол сдвига фазы, соответствующий направлению и величине поворота угла зеркала 11. Между двум  противоположными направлени ми отклонени  зеркала И разность сдвигов фаз составл ет 180°.

Электрический сигнал с фотоприемника поступает на усилитель мощности 14 и затем подаетс  на фазовый детектор 15, где его фаза

сравниваетс  с фазой опорпого сигнала с генератора 17. В результате этого сравнени  фазовый детектор выдает сигнал посто нного тока, который пропорционален величине угла поворота зеркала Ни может  вл тьс  в выбранном масштабе мерой этого угла. Дл  повышени  точности измерени  н увеличени  угла пол  зрени  применен нулевой метод, когда путем посто нного изгиба пьезокерамических пластин добиваютс  нулевого сигнала с выхода фазового детектора. Дл  этого сигнал с выхода фазового детектора подаетс  на пьезокерамические пластины (резонатор) и последние в дополнение к колебательному движению выполн ют заданный поворот полупрозрачного зеркала 3.

Предмет изобретени 

,1. Фотоэлектрическа  автоколлимационна  насадка, содержаща  источник света, щелевую диафрагму, фотоприемник, светоделитель, модул тор и компенсатор, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности измерени , расширени  полосы пропускани  частот и упрощени  конструкции, свотоделитель, модул тор и компенсатор выполнены в виде полупрозрачного зеркала, укрепленного на пьезокерамическом вибраторе.

2. Устройство по II. 1, отличающеес  тем, что фотоприемник с размещенным перед ним светоделительным зеркалом установлен между щелевой диафрагмой и источником света.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что пьезокерамический вибратор прикреплен к корпусу с помощью пружин, например крестообразных.

12

11

fU2 1