SU903774A1 - Photoelectric device for measuring object displacement - Google Patents

Photoelectric device for measuring object displacement Download PDF

Info

Publication number
SU903774A1
SU903774A1 SU802934940A SU2934940A SU903774A1 SU 903774 A1 SU903774 A1 SU 903774A1 SU 802934940 A SU802934940 A SU 802934940A SU 2934940 A SU2934940 A SU 2934940A SU 903774 A1 SU903774 A1 SU 903774A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
radiation
negative feedback
output
level
Prior art date
Application number
SU802934940A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Кукушкин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3070 (Филиал Предприятия П/Я А-1001)
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 А-3070 (Филиал Предприятия П/Я А-1001) filed Critical Предприятие П/Я А-3070 (Филиал Предприятия П/Я А-1001)
Priority to SU802934940A priority Critical patent/SU903774A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU903774A1 publication Critical patent/SU903774A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Description

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА(54) PHOTOELECTRIC DEVICE FOR MEASURING OBJECT MOVEMENT

1one

Изобретение относитс  к измеритепь- ной технике и может быть испо 1ьзовано дл  измерени  пикейных ускорений, yi новых скоростей и т.д.The invention relates to a measuring technique and can be used to measure peak accelerations, yi new velocities, etc.

Известны устройства дтю измерени  перемещени  объектов, содержащие за- . крепленный на объекте пространственный с 1тический модул тор, выпопненшз1й, например , в виде фотомаски с прозрачными участками, источник излучени  и измерительную схему 1 .Devices are known for measuring the movement of objects, containing za. a spatial mounted on the object with a single modulator that is used, for example, in the form of a photo mask with transparent areas, a radiation source and a measuring circuit 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности  вл етс  фотоэлектрический , измеритель перемещени  объектов , содержащий закрепленный на объекте пространственный модул тор, источиник излучени , оптически св занный через модул тор с двум  фотоприемниками, формирователь эталонного сигнала, соединенный через устройство управлени  и регул тор интенсивности излучени  с источником излучени , два преобразовател  ток - напр жение, подключенные к фотоприемникам , блок формировани  разносчThe closest to the invention in technical drying is a photoelectric, an object displacement meter containing a spatial modulator mounted on an object, a radiation source optically coupled through a modulator with two photo-receivers, a reference signal generator connected through a control device and a radiation intensity regulator with radiation source, two current-voltage transducers connected to photodetectors, spacing unit

ного сигнала, входы которого подключены к выходам преобразователей ток-напр жение , а выход к блоку регистрации 2..signal, the inputs of which are connected to the outputs of the transducers, the current-voltage, and the output to the recording unit 2 ..

Недостатком известных устройств  вл ютс  погрешности измерений перемещени  с изменением параметров источников излучени  к фотоприемников по истечении длительного времени.A disadvantage of the known devices is the measurement error of the displacement with a change in the parameters of the radiation sources to the photodetectors after a long time.

Цель изобретени  - повышение точнос10 ти измерений перемещений за счет исключени  погрешностей, вызываемых нестабильностью характеристик источника излучени  и фотоприемников.The purpose of the invention is to improve the accuracy of displacement measurements by eliminating errors caused by instability of the characteristics of the radiation source and photodetectors.

1515

Поставленна  цепь достигаетс  тем, что в устройство ввецен сумматор выходных сигналов, входы которюго соединены с выходами преобразователей ток-напр жение , а выход - с устройством управ20 лени .The delivered circuit is achieved by the fact that the adder of output signals is inputted into the device, the inputs of which are connected to the outputs of current-voltage transducers, and the output to the control device.

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу. Устройство 1 и 2, выходы FIG. 1 shows the device; in fig. 2 - diagrams that show the work. Device 1 and 2, outputs

дами преобразоватепей 3 и 4 (содержащих , например, операционные усиггатепи) фототока в напр жение соответственно, выходы которых соединены с входами бпока 5 формировани  разностного сигна па, подключенного по выходу к блокуTransformers 3 and 4 (containing, for example, operational terminals) of the photocurrent into voltage, respectively, whose outputs are connected to the inputs bpoca 5 of forming a difference signal on the output connected to the unit

6регистрации, а также формирователь6registrations as well as shaper

7эталонного сигнала, выход которого подключен к входу устройства 8 управлени , протифазный вход которого соёййнен с вь1 ходом сумматора, входы которого соединены с выходами преобразоватепей7 of the reference signal, the output of which is connected to the input of the control unit 8, the main input of which is connected to a 1 stroke of the adder, the inputs of which are connected to the transducer outputs

3 и 4, а выход - с входом регул тора 9, к выходу которого подключен излучатель 10 и модул тор (не показано),представл ющий собой, например, перемещаемый в пространстве между излучателем 10 и фотоприемниками 1 и 2 экран с щелью, обеспечивающей частичную засве ку обоих фотоприемников о необходимом диапазоне перемещений, либо соответствующее растровое сопр жение, фотоприемники 1 и 2 расположены симметрично относитепьно оси потока излучени , перпендикул рной к направлению перемещени  экрана. Устройство работает следующим образом . Поток излучени  раздел ют н два пои потока 11 и 12, фазы изменени  которых в процессе перемещени  относительно позиции Хо баланса подпотоков противоположны . Производ т преобразование подпото- ков 11 и 12 в электрические сигналы 13 и 14 соответственно и формируют разностный сигнал 15 равный разности электрических сигналов 13 и 14. По зна ку и вепичине разностного сигнала суд т о направлении и величине перемещени . Сигнал 16 отрицательной обратной св зи формируют путем сложени  эпектрическик сигналов 13 и 14. Регулировку величины потока излучени  производ т путем усилени  разности эталонного сигнала 17 и сигнала 16 от рицательной обратной св зи. Электрическому сигналу 13 можно поставить в соответствие выходной ток фотоприемника 20 или выходное напр жение преобразовател  3 фототока в на- пр жение, а сигналу 14 - выходной ток фотоприемника 2 .или выходное напр жение преобразовател  4 фототока в напр  жение.3 and 4, and the output is with an input of a regulator 9, to the output of which is connected a radiator 10 and a modulator (not shown), which is, for example, a screen with a slit moving in space between the radiator 10 and photoreceivers 1 and 2, providing partial Both photodetectors illuminate the required range of displacements, or the corresponding bitmap mapping, photodetectors 1 and 2 are located symmetrically with respect to the axis of the radiation flux, perpendicular to the direction of screen movement. The device works as follows. The radiation flux is separated by two two fluxes 11 and 12, the phases of change of which in the process of moving relative to the position X0 of the balance of the substream are opposite. The sub-streams 11 and 12 are converted into electrical signals 13 and 14, respectively, and form a difference signal 15 equal to the difference of the electrical signals 13 and 14. The direction and magnitude of the displacement is judged by the sign and signal of the difference signal. The negative feedback signal 16 is formed by adding the electrical signals 13 and 14. The radiation flux is adjusted by amplifying the difference of the reference signal 17 and the negative feedback signal 16. The electrical signal 13 can be associated with the output current of the photodetector 20 or the output voltage of the photocurrent converter 3 to voltage, and the signal 14 - the output current of the photodetector 2 ... or the output voltage of the photocurrent converter 4 to voltage.

лителей, охваченных глубокой отрипатепьной обратной св зью, обеспечивает ре жим работы фотоприемников, близкий к режиму короткого замыкани , при котором в выходном токе их практически отсутствует темновой ток.The circuits covered by deep-feedback feedback provide the photodetector operation mode close to the short-circuit mode, where there is practically no dark current in the output current.

Разностному сигналу 15 соответстйу-The difference signal 15 corresponds to

ет выходной сигнал блока 5 формировани  разностного сигнала.The output signal of the differential signal generating unit 5 is not.

Claims (2)

Сигнал 16 отрицательной обратной св зи формируетс  на базе транзистора 18 устройства 8 управлени . Разность сигналов эталонного и отрицательной обратной св зи, формируема  и предварительно усиливаема  дифференциальной включенными транзисторами 18 и 19 устройства 8, используетс  дл  управлени  ре39037744 содержит фoтonpиeмниkиПодключение фотоприемников 1 и 2 к которых соединены с вхо- инвертирующим входам операционных усигул торюм 9 режима работы излучате- л  10. Поскольку изменени  подпотоков в процессе перемещени  относительно позиции их баланса противофазны, противо- фазны и изменени  электрических сигналов , а сигнал отрицательной обратной св зи практически не зависит от величины инаправлени  перемещени , а величина его зависит от уровн  потока излу- чени . Уровень эталонного сигнала 17 практически определ ет (при достаточно большом коэффициенте усилени  устройства 8 управлени  и регул тора 9) уровень сигнала 16 отрицательной обратной св зи , т.е. автоматически устанавливаемый уровень потока излучени . Вследствие этого при формировании сигнала 16 отрицательной обратной св зи путем суммировани  электрических сигналов 13 и 14 достигаетс  автоматическа  компенсаци  дестабилизирующего действи  различных факторов как на коэффициент преобразовани  потока излучени  в электрический сигнал, так и на уровень мощности излучени . Формула изобретений Фотоэлектрическое устройство дп  измерени  перемещени  объекта, содержащее закрепленный на объекте пространственный оптический модул тор, источник излучени , оптически св занный через модул тор с двум  фотоприемниками, формирователь эталонного сигнала, соединенный через устройство управлени  и ре- 9 гуп тор интенсивности излучени  с источником излучени , два преобразовател  ток-напр жение, подключенные к фото приемникам, блок формировани  разностного сигнала, входи которого подключены к вь1ходам преобразователей ток-напр жение , а выход - к блоку регистрации , о т п и ч а ю ш е е с   тем, что с целью повышени  точности измерени  за счет исключени  погрешностей, вызываемых нестабильностью характеристик источника излучени  и фототриемников, в него введен сумматор выходных сигалов , входы которого соединены с выходами преобразователей ток-напр жение, а выход - с устройством управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бузанова Л. К. и др. Попупроводниковые фотоприемники. М., Энерги , 1972, рис; 23. A negative feedback signal 16 is generated at the base of the transistor 18 of the control device 8. The difference between the reference and negative feedback signals, formed and preamplified by the differential transistors 18 and 19 of the device 8, is used to control the pe39037744. It contains the photodetectors 1 and 2 which are connected to the input-inverting inputs of the operating elements of the radiator 9 of the radiator. Since the changes in the sub-streams in the process of moving relative to the position of their balance are antiphase, antiphase and changes in electrical signals, and the signal is negative about inverse communication practically does not depend on the magnitude inapravleni movement, and its value depends on the radiated flux levels Cheney. The level of the reference signal 17 practically determines (at a sufficiently high gain of the control device 8 and the controller 9) the level of the negative feedback signal 16, i.e. automatically set the level of radiation flux. As a result, by generating a negative feedback signal 16 by summing the electrical signals 13 and 14, the destabilizing effect of various factors is automatically compensated for both the coefficient of conversion of the radiation flux into an electrical signal and the power level of the radiation. The invention of the photoelectric device DP measuring the movement of an object containing a spatial optical modulator mounted on the object, a radiation source optically connected through a modulator with two photoreceivers, a reference signal conditioner connected through a control device and a radiation intensity controller with a radiation source , two current transducers connected to photo receivers, a differential signal generating unit, the input of which is connected to the transducer The current voltage and the output are sent to the registration unit, which is designed so that in order to increase the measurement accuracy by eliminating errors caused by instability of the characteristics of the radiation source and phototransmitters, the output adder is entered into it Sigals, the inputs of which are connected to the outputs of current-voltage transducers, and the output to the control unit. Sources of information taken into account in the examination 1. Buzanov LK and others. Semiconductor photodetectors. M., Energie, 1972, rice; 23. 2.Преснухин Л. Н. и др. Фотоэлектрические преобразоватетш информации. М., Машиностроение, 1974, с. 179 (прототип).2. Presnukhin L.N. and others. Photoelectric information transforming. M., Mechanical Engineering, 1974, p. 179 (prototype).
SU802934940A 1980-05-30 1980-05-30 Photoelectric device for measuring object displacement SU903774A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802934940A SU903774A1 (en) 1980-05-30 1980-05-30 Photoelectric device for measuring object displacement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802934940A SU903774A1 (en) 1980-05-30 1980-05-30 Photoelectric device for measuring object displacement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU903774A1 true SU903774A1 (en) 1982-02-07

Family

ID=20899834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802934940A SU903774A1 (en) 1980-05-30 1980-05-30 Photoelectric device for measuring object displacement

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU903774A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482499C2 (en) * 2010-07-01 2013-05-20 Станислав Федорович Растопов Method of raster-scan optical measurement of body speed

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482499C2 (en) * 2010-07-01 2013-05-20 Станислав Федорович Растопов Method of raster-scan optical measurement of body speed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0350204B2 (en)
SU903774A1 (en) Photoelectric device for measuring object displacement
US3770353A (en) Electro-optical sensor
US3801907A (en) Direct current measurement
US3740152A (en) Device for detecting the boundary between different brightness regions of an object
JP2021105551A (en) Position detection device
US2765703A (en) Illumination meter
JPS5941123B2 (en) optical position sensing device
JPH01118714A (en) Optical position detection sensor
US2898531A (en) Motor differential frequency integrator
US2559245A (en) System for amplifying small direct currents
SU421936A1 (en)
SU562833A1 (en) Diode function converter
SU513245A1 (en) Device for automatically measuring surface deviations
RU1827583C (en) Densimeter
SU1286062A2 (en) Photodetector device
JPS60107514A (en) Distance measuring device
SU600515A1 (en) Comparator
SU1657957A1 (en) Device for measurement of object movement
JPH0219703Y2 (en)
SU868354A1 (en) Optronic position-sensitive device
RU2167394C2 (en) Optoelectronic displacement transducer
SU991450A1 (en) Optoelectronic function converter
SU1411784A1 (en) Logarithmic converter
SU1599679A1 (en) Device for measuring pressure