Оптико-электронное устройство для измерения линейных смещений

Оптико-электронное устройство для измерения линейных смещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации атмосферной рефракции. Устройство состоит из первой пары излучателей 2 и 3, второй пары излучателей 7 и 8, двуклинового углового сканатора 10, схем 13 и 14 выделения сигналов рассогласования, компаратора 15 и ключевой схемы 16. Излучение первой и второй пар излучателей имеет различные длины волн. Компенсация атмосферной рефракции наступает, если сигналы рассогласования на различных длинах волн, выделенные схемами 13 и 14, одинаковы. В этом случае сигнал, пропорциональный смещению, поступает на выход ключевой схемы 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) сю 4 С 0 1 В 2 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4358854/24-28 (22) 05.01.88 (46) 23. 10.89. Бюл. H 39 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В.В.Бугрова, И.Г.Кирчин, А.В.Рождественский. и А.Н.Тимофеев (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 916982, кл. G 01 В 2 1/00, 1979 ° (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ СМЕЦЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности за

2 счет компенсации атмосферной рефракции. Устройство состоит из первой пары излучателей 2 и 3, второй пары излучателей 7 и 8, двухклинового углового сканатора 10, схем 13 и 14 выделения сигналов рассогласования, компаратора 15 и ключевой схемы 16.

Излучение первой и второй пар излучателей имеет различные длины волн.

Компенсация атмосферной рефракции наступает, если сигналы рассогласования на различных длинах волн, выделенные схемами 13 и 14, одинаковы.

В этом случае сигнал, пропорциональный смещению, поступает на выход ключевой схемы 16. 1 ил.

1516787

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения линейных поперечных смещений.

Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации атмосферной рефракции. (пд — 1) (П нЛ (n K3 1)

I.

50 (n — 1) Я где n+, n>

«оказатели преломления нормальной атмосферы для длин волн источников 2, 3 и 7, 8 соответственно; — показатели преломления клиньев для тех же длин волн соответственно.

55 ь nile

1 S

На чертеже представлена блок-схе- 1р ма устройства.

Устройство состоит иэ объектива

- 1, излучателей 2 и .3, расположенных симметрично относительно оптической оси объектива 1, призмы 4, располо- 15 женной так, что точка пересечения оптических осей излучателей 2 и 3 с оптической осью объектива 1 находится на ее ребре, светоделителей 5 и

6, расположенных, между призмой 4 и 2р излучателями 2 и 3 соответственно, излучателей 7 и 3, рд-положенных симметрично относ 1тельно оптической оси объектива 1 и оптически связанных с объективом 1 через светодели- 25 тели 5 и 6 соответственно и призму, модулирующего генератора 9, выходы которого соединены с управляющими входами источников 2, 3, 7 и 8, углового сканатора 10, установленного 3Q перед объективом 1, последовательно соединенных фотоприемника 11, оптически связанного с от.ьективом 1, и усилителя 12, схем 13 и 14 выделения сигнала рассогласования, входы которых объединены и соединены с выходом усилителя 12, компараторе 15, входы которого соединены с выходами схем

13 и 14, ключевой схемы 16, информационный вход которой подключен к выходу схемы 13, а управляющий вход— ас выходу компаратора 15. Угловой снанатор 10 выполнен в виде двухклинового компенсатора с приводом, причем для показателей преломления клиньев выполняется условие

Устройство работает следующим образом.

Иодулирующий генератор 9 питает излучатели 2, 3, 7 и 8 модулированным электрическим сигналом, причем модуляция позволяет различать излучение каждого излучателя. Излучатели

2 и 3 имеют длину волны Я,, а 7 и

8 - Я . Излучение излучателей 2 и 7, 3 и 8 оптически совмещается светоделителями 5 и 6. При помощи призмы 4 и объектива 1 в пространстве создаются две совмещенные оптические равносигнальные зоны с длинами волн 3, и Я . Угловой сканатор 10 осуществляет сканирование пучками. Пройдя через рефрактирующую атмосферу, пучки попадают на фотоприемник 11, соединенный с контролируемым объектом. Сигнал с фотоприемника усиливается усилителем 12 и поступает в схемы 13 и 14.

На основании модуляции в схеме 13 выделяется сигнал рассогласования, пропорциональный величине взаимного смещения оси Фотоприемника и равно" сигнальной эоны с длиной волны Я, в схеме 14 - аналогичный сигнал для

Сигналы рассогласования поступают в компаратор 15, где сравниваются.

При выполнении условия (1) компенсация атмосферной рефракции наступает одновременно для излучения на длинах волн Я и Д, т.е. равенство сигналов на блоках компаратора 15 соответствует моменту компенсации рефракции. компаратора 5 сигнал подается на ключевую схему 16, которая пропускает сигнал рассогласования на выход.

Сигнал рассогласования пропорционален величине смещения фотоприемника, а следовательно, и контролируемого объекта. Причем влияние атмосферной рефракции в данный момент скомпенсировано. Таким образом, результат измерения, свободный от рефракционной погрешности, Формируется в каждом цикле сканирования.

Формула изобретения

Оптико-электронное устройство для измерения линейных смещений, содержащее объектив, два излучателя, расположенных симметрично относительно оптической оси объектива, модулирующий генератор, выходы которого соединены с управляющими входами излучателей, призму, расположенную так, что точка пересечения оптических

Составитель M.Êóçíåöoâ

Редактор Е,Папп Техред A. Кравчук Корректор О.Ципле

Заказ 6373/39 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

5 15 осей излучателей с оптической осью объектива лежит на ребре призмы, фотоприемник, оптически связанный с объективом, и схему выделения сигнала рассогласования, электрически связанную с выходом фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя светоделителями, расположенными между призмой и первым и вторым излучателями соответственно, вторым и третьим излучателями, длина волны которых отличается от длины волны первой пары излучателей, расположенными симметрично относительно оптической оси объектива и оптически связанными с объективом через светоделители и призму, двухклиновым on16787

6 тическим сканатором, расположеннйм перед объективом, второй схемой выделения сигнала рассогласования, 5 вход которой объединен с входом первой схемы выделения сигнала рассогласования, компаратором, входы которого подключены к выходам схем выделения сигнала рассогласования, и ключевой

1п схемой, управляющий вход которой подключен к выходу компаратора, информационный вход подключен к выходу одной из схем выделения сигнала рассо гласования, а выход является выходом

15 устройства, модулирующий генератор выполнен с четырьмя выходами, третий и четвертый выходы подключены к тре- тьему и четвертому излучателям соот" ветственно.