SU763677A1 - Оптико-электронное устройство дл измерени угла поворота объекта - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых угловых перемещений.

Известно опТико-электронное устройство для измерения угла поворота объекта в плоскости, перпендикулярной оптической оси устройства, содержащее источник излучения, установленные последовательно по ходу излучения диафрагму, объектив и отражатель, скрепляемый с контролируемым объектом, анализатор, выполненый в виде двух призм-ножей, расположенных в фокальной плоскости объектива симметрично относительно его оптической оси по разные стороны от диафрагмы, четыре фотоприемника^ попарно установленные напротив отражающих ₍₅ граней соответствующих призм-ножей, и блок обработки сигнала, включающий два преобразователя, входы каждого из которых связаны с выходами двух соответствующих фотоприемников [1]. 2Q

Недостатком этого устройства является низкая точность устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что устройство снабжено клиновым компенсатором, установленным между объективом и отражателем с возможностью перемещения вокруг оптической оси устройства, с помощью привода, связанного с одним преобразователем, а одна призма — нож размещена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси, с помощью привода, связанного с другим преобразователем.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника 1 излучения, диафрагмы 2, объектива 3, клинового компенсатора 4. отражателя 5, скрепляемого с контролируемым объектом, анализатора в виде неподвижной призмы-ножа 6 с двумя фотоприемниками -7 и преобразователем 8, и подвижной призмы-ножа 9, с двумя фотоприемниками 10, преобразователем 11 и приводом 12, а также привода 13 клинового компенсатора 4.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении автоколлимационного изображения диафрагмы 2 на грани призм-ножей 6 и 9 анализатора, фотоприемники 7 й 10 вырабатывают электрические сигналы, поступающие в преобразователи 8 и И. Преобразователь 8 вырабатывает управляющий электрический сигнал, который подается на привод 13 клинового компенсатора 4. При взаимном перемещении клиньев клинового компенсатора 4 1 автоколлимационное изображение на отражающих гранях призм-ножей 6 и 9 будет сме• щаться таким образом, чтобы скомпенсировать имеющееся отклонение изображения от разделительного ребра призмы-ножа 6. Перемещение клинового компенсатора 4 прекращается в момент, когда автоколлимационное изображение на призме-ноже 6 образует две равносигнальных зоны на ее гранях. При этом автоколлимационное изображение на подвижной призменоже 9 смещается в сторону, противоположную разделительному ребру призмы-ножа 9 на величину, скомпенсированную перемещением клиньев компенсатора 4, то есть стремится занять положение на грани призмы-ножа 9, удаленное от ее разделительного ребра на расстояние, соответствующее двойному измеряемому углу в масштабе устройства Оновременно с этим отраженный от грани призмы-ножа 9 световой поток вырабатывает в фотоприемнике 10 электрический сигнал, поступающий на преобразователь 11, который управляет перемещением призмы-ножа с помощью привода 12.

В процессе измерения возникающего угла поворота отражателя 5 отработка клиновым компенсатором 4 и подвижной призмой-ножом 9 производится одновременно, при этом движение автоколлимационного изображения на призме-ноже 9 и соответственно, движение призмыножа 9, компенсирующее этот угол, вдвое превышает расстояние, пропорциональное измеряемому углу g.

Таким образом в устройстве при прочих равных условиях чувствительность повышается ₅ в 2 раза за счет того, что подвижная призманож анализатора при измерении угла поворота отражателя, равного ‘ζ , перемещается на расстояние, пропорциональное 2 , что повышает . точность прибора в 2 раза.

Claims (2)

1. Устройство работает следующим образом. При поступлении автоколлимационного изображени  диафрагмы 2 на грани призм-ножей 6 и 9 анализатора, фотоприемники 7 fe 10 вырабатывают электрические сигналы, поступаю щие в преобразователи 8 и 11. Преобразователь 8 вырабатьгеает управл ющий электрический сигнал, который подаетс  на привод 13 клинового компенсатора 4. При взаимном пере мещении клиньев клинового компенсатора 4 1 автоколлимационное изображение на отражающих гран х призм-ножей 6 и 9 будет смещатьс  таким образом, чтобы скомпенсировать . имеющеес  отклонение изображени  от раздели тельного ребра призмы-ножа 6. Перемещение клинового компенсатора 4 прекращаетс  в мо мент, когда автоколлимадионное изображение на призме-ноже 6 образует две равносигнальных зоны на ее гран х. При этом автоколлимадионное изображение на подвижной призменоже 9 смещаетс  в сторону, противоположную разделительному ребру призмы-ножа 9 на величину, скомпенсированную перемещением клиньев компенсатора 4, то есть стремитс  зан ть положение на грани призмы-ножа 9, удаленное от ее разделительного ребра на рассто ние , соответствующее двойному измер емому углу в масщтабе устройства Оновременно с этим отраженный от грани призмы-ножа 9 световой поток вырабатывает в фотоприемнике 10 электр1иеский сигнал, поступающий на преобразователь 11, который управл ет перемещением призмы-нохса с помощью привода 12. В процессе измерени  возникающего угла ново рота отражател  5 отработка клиновым компенса тором 4 и подвишюй призмой-ножом 9 производитс  одноврстуюнно, при этом движение автоколлимационного изображени  на призме-ноже 9 и соответственно, движение призмы ножа 9, компенсирующее этот угол, вдвое 74 превышает рассто ние, пропорциональное измер емому углу
2. 2. Таким образом в устройстве При прочих равных услови х чувствительносгь повыщаетс  в 2 раза за счет того, что подвижна  призманож анал1;1затора при измерении угла поворота отражател , равного , перемещаетс  на рассто ние , пропорщюнапьное 2 , что повышает точность прибора в 2 раза. Формула изобретени  Оптико-электронное устройство дл  измерени  угла поворота объекта, содержащее источник излучени , установленные последовав тельно по ходу излучени  диафрагму, объектив и отражатель, скрепл емый с контролируемым объектом, анализатор, выполненный в виде двух призм-ножей, расположенных в фокальной плоскости объектива симметрично относительно его оптической оси по разные стороны от диафрагмы, четыре фотоприемника, попарно установленные, напротив отражающих граней соответствующих призм-ножей, и блок обработки сигнала, включающий два преобразовател , входы каждого из которых св заны с выходами двух соответствзтощих фотоприемников ,. отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерени , оно снабжено клиновым компенсатором, установлен-. ным между объективом и отражателем с возможностью перемещени  вокруг оптической оси устройства с помощью привода, св занного с одним преобразователем, а одна призма-нож размещена с возможностью перемещени  в направлении, перпендикул рном оптической оси, с помощью привода, св занного с другим преобразователем, Источники информации, прщ1 тые во внимание цри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 539288, кл. Q 02 В 27/30, 1975 (прототип).