Устройство для измерения и стабилизации расстояния

Устройство для измерения и стабилизации расстояния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (II) 510693

ИЗО6Р ЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.73 (21) 1864975/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 16.06.76 (51) Ы. Кл G 05D 3/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 62-50(088.8) ро делам изобретений и цткрытиК (72) Авторы изобретения

М. И. Киселев, В. А. Ференец, Д. Д. Хамелин, А. А. Афанасьев и А. А. Кравченко

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А. H. Туполева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ

РАССТОЯ Н ИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и может быть применено, например, в фотоштамаах при изтотовлении фотоша|блонов для интегральных схем.

Известно устройство для измерения и стабилизатоии раccTQHIHHH, содержащее задатчик зазора и датчик величины расстояния, под ключенные к блоку сравнения, выполненному в виде пневмоэлвктрического преобразователя с измерительным блоком, подсоединенным к пер1вому индикатору, и микропривод, ко вхо ду которого подключен выход усилителя, второй выход которого подключен ко второму ин ди катору. Из вест ное IcTpoHcTiBQ хара ктеризуется недостаточной точностью для объе ктивов с BbIcolKQH разрвшающей способностью, большим временем переходного процесса, обусловленныM малой жеспкостью воздушной опоры и значительным весом, применяемых объективов.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в него введены пороговый элемент, два элемента «ИЛИ», преобразователь напряжения в частоту, два ключа и реве рсивный счетчик, первый выход которого подключен ко входу ус ил ителя, второй и третий — к первым входам элементов «ИЛИ», вторые Bxopbl которых подсоединены к выходам порогового элемента, вход которого подключен к выхо ду измерительного блока пневмоэле ктропреобразователя и ко входу преобразователя на пряження в частоту, выход которого подсоединен ко входам .ключей, ко вторым входам каждого из которых подключен выход элемента «ИЛИ», которые подключены к первому и второму входу реверсивного счетчика, к третьему входу которого подсоединены выходы ключей. Это позволяет повысить точность и бьестросдействпе устройства.

10 На чертеже представлена блок-схема уcTройства.

VicTpoAicTBo содержит датчик величины расстояния 1, нагример, между объективом и фотографической пластиной, которая жестко

15 связана с миироприводом 2. Задатчик зазора

3 конструктивно может быть выполнен аналогично датчику величины расстояния 1. Âcличина стаоилизируемого расстояния выбирается такой, чтооы экопон ирувмая поверхность

20 фотопластины находилась в фокальной плоскости объектива, и устанавливается задатчиком зазора 3. Пневмоэлектропреоб разователь

4 п редставлен в виде пневматичсского моста, в измерительной диагонали которого установ25 лены термоапеморезисторы 5 и 6, включенные в электричвск|ую схему измерительного блока 7. Пнев моэлвктричеакий преобразователь с измерительным блоком образует блок сравнения пневматических и соответствен но электЗО ричеоких сигналов от датчика величины рас510693

1О

Э э зо

55 оо стояния и задатчика зазора. О величине этого рассогласования можно судить по первому индикатору 8. Он позволяет проводить настройку, а также судить о точности работы устройства. Второй индикатор 9 позволяет судить о величине нсплоскостностп применяемых фотопластин, Величине нскомплснарности IIplt

Нх перемещении. По этому же нндпкатору можно определять раоочнй участок диапазона регулирования и момент зы. ода из зоны регулирования, что позволяет предупредить возможность расфокусир овки ооъектнза.

Элсктронная следящая система предназначена для перемешсния фотопластпиы вдоль оптической оси объектива и содержит пороговый элемент 10 с зо toil не-!ó»cтвнтсльности, д»а a..",c.àåíòa «1 1ЛИ» 11 и 12. преобразователь напряжения в частоту 13, выда1о щий iaстоту, пропорц11он11литуto модулю сигнала рассогласования от блока сравнения, два ключа 14 и 15, реверсивный счетчик 16 с токовым сумматором (первый выход) и дешифраторами предельных состояний (второй и третий выходы) и усилитель 17.

При работе фотоштампа неплоскостность фотографической пла тины, некомпленарность ее перемещения, а такж неточная оазировка при установке и друп1е причины приводят к изменению расстояния между объективом и экспонируемой поверхностью фотопластины.

В результате происходит разбаланс пневматического моста, изменяется интенсивность обдува термоанеморезисторов 5 и 6, и на выходе измерительного олока гоявляется электрический сигнал рассогласования соответствующего знака и вели !H:1ы. Зтот сигнал !10ступает на первый индикатор 8, вход порогового элемента 10 и зход преобразователя напряжения в частоту 13. Е сли сигнал рассогласования превышает зону нечувствительности порогового элемента 10, то в зависимости от знака рассогласования, па одном из двух его выходов появляется сигнал, который через соответствующую схему «ИЛИ» 11 или

12 овк1рываст шину «сложсIIH;1» (первый вход) или «вычитания» (вгорой вход) реверсивного счетчика 16, а также соответствующий ключ 14 ил11 15, пронуcl ающий импульсы

or преобразователs1 напряжсlнl:1 з частоп 13 на счетный вход(третий вход) реверсивного счетчика 16. Частота заполняющих ревсрснвный счетчик 16 им пульсов пропорциональна модулю сигнала рассогла ования от измерительного блока 7. Количество импульсов, заполняющих реверсивный счетчик 16, преобразуется токовым сумматором в .кзантованное по уров н1о изменение напряжения, которое подастся через усилитель 17 на миHpolllpивод 2 датчика величины расстояния 1. Хик ропривод

2 изhlеFIHPT велH",HiH1 paiccroяH!IH мсжд об ь ектизом и экспо1гирусмой поверхностью фотопластины до величины эталонного расстояния, задаваемого задатчиком зазора 3. При этом сипнал рассогласования с измерительного блока 7 с наложен ными на него шумами не превышает зону нечувствительности порогового

1элемента 10, сигналы с выходов которого через схемы «ИЛИ» 11 и 12 одновременно за пирают шины «сложения» и «вычитания» реверсивного счетчика 16 и ключи 14 и 15, не пропускающие импульсы заполнения на счетиый вход реверсивного счетчика 16. Если сиг нал рассогласования превышает диапазон регулирования устройства, то сигнал одного из дешпфраторов предельных состояний реверсивного счет пика 16 через соответствующую схему «ИЛИ» закрывает ключ 14 или 15 и ппину «сложения» или «зычитан ия» реверсивного счстчи ка. Заполнен не реверсивного счетчика 16 прекращается, а ми кропривод занимает одно из крайних положений. По второму индикатору 9 производится отсчет измеряемой неплоскостности фотопластины.

Кроме указанного на примере фокусировки случая стабилизации расстояния, устройство может быть применено для бесконтактного измерения размеров контролируемых деталей при установке их как со стороны датчика величины расстояния 1, та к и со стороны задатчика зазора 3 с отсчетом по индикатору 9.

Формула изобретения

Устройство для измерения и стабилизации расстояния, содержащее задатчик зазора и датчик величины расстояния, подключенные к блоку срав нен ия, выполненному в виде

I!!1е змозлсктричсского преобразователя с измерительным блоком, подсоединенным к первому индикатору, и микропривод, ко входу которого подклю":åí вь.ход усилитсля, второй

:ыход которого подкл1очен ко второму индикатору, отлп! а ющсеся тем, что, с целшо

11озы|пенсия точности и быстродействия ) стройстьа, в Hcго введены пороговый элемс:1т, дза элемента «ИЛИ», преобразователь напряжения в частоту, два ключа и рсверсивный счетчик, первый выход которого подключен ко входу усилителя, второй и третий — к первым входам элементов «ИЛИ», вторые входы которых подсоединены к выходам порогового элемента, вход которого подключен к выходу измерительного блока ппевмоэлектропреобразозатсля и ко входу преобразователя напряжения в частоту, выход которого подсоединен ко входам ключей, ко вторым входам каждого из которых подключен выход элемента

«ИЛИ», которые подключены к первому и второму входам реверсивного счетчи ка, к третьему вх11ду которого подсоединены выходы ключей.

Ы 0693

li

Составитель М, Киселев

Техред Т. Трусова

Корректор Л. Котова

Редактор Л. Тюрина

Типография, по. Сапунова, 2

Заказ 1125/4 Изд. № 1265 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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