Устройство для измерения объекта

Устройство для измерения объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОР СНОМУ СВИДИТИЛЬСТВМ (11) 589542 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15.09,76 (21 )2401634у25 2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01.78. Бюллетень № 3 (51) М. Кл, Я. 01 В 11/00

Ткударственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзаоретеннй и открытий (53) УДК 531.715.27 (088.8) (45) Дата опубликования описания 5.О ."jg,. (72) Авторы изобретения

В, А. Головинский и А. Б. Сафронов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в дешифраторах аэрофотоснимков системах управления положением объекта, системах синхронного сканирования и т. д.

Известно устройство для измерения перемещений объекта, содержашее источник света, модулятор светового потока, оптическую и измерительную системы (1).

Это устройство состоит из большого числа оптических элементов, что усложняет его конструкцию и юстировку, а также увеличивает уровень собственных шумов устройства. Кроме того, при вибрациях и смещениях объекта и установленного на нем модулятора светового потока в направлениях, перпендикулярных измеряемому перемещению, наблюдается дрожание анализируемого изображения и снижение его контрастности, что отрицательно сказывается на точности измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому эффекту является устройство для измерения перемещений объекта, содержашее последовательно расположенные источник когерентного света, коллиматор, модулятор светового потока, преобразующую линзу и систему для измерения расстояния между максимумами интенсивности света спектра Фурье. Модуляция светового потока осуществляется измеряемым объектом (2).

Это устройство имеет ограничении;и диапазон измеряемых величин, так как при измерении линейных неремешений более 3 — 5 мм спектр Фурье не имеет четко выраженных максимумов интенсивности света вследствие о гонь близкого их расположения друг к другу. Точность измерений в этих icëînèÿõ c):гцествеш;о снижается.

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения, Указанная цель достигается благодаря тому, что предлагаемое устройство для измерения перемещений объекта снабжено щелсвой диаф15 рагмой, расположеннсй между коллиматором и модулятором светового потока, а последний выполнен в виде закрепляемой на объекте и установленной в передней фокальной плоскости преобразуюшей линзы прозрачной дифракционной решетки с пространственной частотой, изменяющейся в направлении перемещения объекта. При этом штрихи дифракционной решетки нанесены под углом друг к другу.

На фиг. представлена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показано

25 расположение штрихов дифракционной решст589542

Формула изобретения

Фив 2

Составитель Л. Лобзова

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж Я Q Подписное

Редактор Г. КотельскийЗаказ 381/32

I II I l IHI IH Государственного комитета Совета Минис1ров СССР по дела м изобретений и открытий

1 13035, .Чоскв;i. УК-35, Рауьвская наб., д. 4/5

Филиал ППГ! «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки с линейно изменяющейся пространсгве ной частотой.

Устройство для измерения перемещений об ьекта содержит последовательно расположенные на общей оптической оси источник 1 когерентного света, коллиматор 2. модулятор

3 светового потока, преобразующую линзу 4, систему 5 для измерения расстояния между максимумами интенсивности света спектра

Фурье и неподвижную щелевую диафрагму 6, расположенную между коллиматором 2 и модулятором 3 светового потока. Модулятор 3 светового потока выполнен в виде закрепляемой на перемещающемся объекте 7 дифракционной решетки (фиг. 2) с пространственной частотой, изменяющейся в направлении перемещения объекта по линейному .закону. Дифракционная решетка установлена в передней фокальной плоскости преобразующей линзы 4.

Измерительная система 5 может быть выполнена в виде матрицы из точечных фотоэлемен гов, электронной схемы и индикатора результата.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении объекта 7 в области щели

8 неподвижной щелевой диафрагмы 6 пространственная частота дифракционной решетки

3 будет изменяться, например, по линейному закону. Преооразующая линза 4 выполняет преобразование Фурье падающего на нее светового потока, модулированного пространственной частотой той части дифракционной решетки, которая в данный момент времени находится в области щели диафрагмы 6. Как известно, величина угла дифракции светового потока зависит от пространственной частоты дифракционной решетки. Изменение угла дифракции светового потока, пропорциональное перемещению объекта 7, приводит к перемещению максимумов интснсивности света в задней фокалbHой плоскости преобразующей линзы 4. Измерение расстояния между оптической осью и дифракцион5 ным максимумом интенсивности света наприЪ мер, первого порядка производится с помощью системы 5 для измерения расстояния между максимумами интенсивности света спектра

Фурье.

1. Устройство для измерения перемещений объекта, содержащее последовательно расположенные источник когерентного света, коллиматор, модулятор светового потока, преобразующую линзу и систему для измерения расстояния между максимумами интенсивности света спектра Фурье, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона и мерения, оно снабжено щелевой диафрагмой, расположенной между коллиматором и модулятором светового потока, а последний выполнен в виде закрепляемой на объекте и установленной в передней фокальной плоскости преобразующей линзы прозрачной дифракционной решетки с пространственной частотой, изменяющейся в направлении перемещения объекта.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что штрихи дифракционной решетки нанесены под углом друг к другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР № 422946, кл. G 01 В 11/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 324486, кл. G 01 В 11/10, 1973.