Фотоэлектрический автоколлимационный датчик крена

Фотоэлектрический автоколлимационный датчик крена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ti1 621958

Соез Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.77 (21) 2456523/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. G 01С 9/02

G 02В 27/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (53) УДК 528.541 (088.8) (45) Дата опубликования описания 01.08.78 (72) Авторы изобретения Г. В. Адольфов, И. М, Дементьев, И. В. Петрушко и В. Г, Серов (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТО КОЛЛ ИМАЦИО ННЫЙ

ДАТЧИК КРЕНА

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано при измерении оптическим способом угла поворота одного объекта относительно другого.

Известны устройства для измерения углов поворота визуальным способом, содержащие автоколлиматор, установленный на одном объекте, и специальный уголковый отражатель, один из трех двугранных уг- 10 лов которого отличен от прямого, закрепленный на втором объекте (1).

Однако точность аналогичных устройств при визуальном методе измерения на порядок ниже, чем точность при фотоэлектриче- 15 ском методе измерения.

Известны также датчики углов поворота, содержащие источник излучения, конденсор, марку, расположенную в фокальной плоскости объектива, светоделитель, уста- 20 новленный на объекте отражатель в виде прямоугольной триппель- призмы, у которой один из трех двугранных углов отличен от прямого, диафрагму, выполненную в виде щели, образованной двумя концентрически- 25 ми полуокружностями, фотоприемное устройство, соединенное через усилитель и вычислитель с индикатором угла крена (2).

В таких датчиках крена используется только одно автоколлимационное изобра- 30 жение марки, а второе для обеспечения работы датчика гасится, но вследствие этого ухудшается точность работы датчика.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого в датчике крена вычислитель выполнен в виде вычитающего устройства, фотоприемное устройство выполнено четырехплощадочным, а выходы его диаметрально противоположных площадок попарно соединены и через усилители подключены к входам вычитающего устройства, выход которого соединен с индикатором угла крена.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого датчика крена; на фиг, 2 — р асположение автоколлимационных пятен в плоскости установки площадок фотоприемного устройства; на фиг. 3 — выходная характеристика датчика крена.

Фотоэлектрический автоколлимационный датчик крена состоит из излучателя 1, конденсора 2, марки 3, установленной в фокальной плоскости объектива 4, светоделителя 5. На объекте 6 закреплена триппельпризма 7, один из трех двугранных углов которой отличен от прямого. В фокальной плоскости объектива 4 размещаются площадки четырехканального фотоприемного устройства 8 (например, четырехплощадоч621958

Фиг. I ный фотодиод), выводы диаметрально противоположных площадок которого попарно соединены и через усилители 9 и 10 подключены к входам вычитающего устройства 11, выход которого соединен с индикато- 5 ром 12 угла крена.

Фотоэлектрический автоколлимационный датчик крена работает следующим образом.

Световой поток излучателя 1 через кон- lp денсор 2 освещает марку 3, установленную в фокальной плоскости объектива 4, через объектив световой поток засвечивает отражатель 7, отраженный световой поток засвечивает через объектив 4 и светоделитель 15

5 площадки четырехканального фотоприемного устройства 8, расположенные в фокальной плоскости объектива 4, либо в непосредственной близости от нее. В последнем случае размытость автоколлимационного изображения марки 3 дает некоторое расширение линейной зоны выходной характеристики датчика крена.

Расположение автоколлимационного изображения в плоскости установки площадок четырехканального фотоприемного устройства (см. на фиг. 2) зависит от угла взаимного крена между объективами и не зависит от расстояния между ними.

Сигналы, сформулированные на единой яв нагрузке для каждой из двух пар диаметрально противоположных площадок фотоприемного устройства 8, сравниваются друг с другом вычитающим устройством 11, а результат сравнения подается на индика- 55 тор 12 угла крена.

Таким образом, используя два пятна автоколлимационного изображения марки, можно повысить точность измерения крена по сравнению с известными устройствами. 40

Кроме того, предлагаемое устройство работоспособно и в том случае, когда два пятна автоколлимационного изображения перекрывают одно другое в плоскости установки чувствительных площадок фотоприемного устройства, что имеет место как в случае работы на больших дальностях, так в случае работы устройства в широком диапазоне измерения дальности.

Ф о р мул а изобретения

Фотоэлектрический автоколлимационный датчик крена, содержащий излучатель, конденсор, марку, установленную в фокальной плоскости объектива, светоделитель, отражатель, закрепленный на объекте и выполненный в виде триппель-призмы, у которой один из трех двугранных углов отличен от прямого, фотоприемное устройство, усилитель, вычислитель в виде вычитающего устройства и индикатор угла крена, отличаю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, фотоприемное устройство выполнено четырехплощадочным, причем его диаметрально противоположные площадки попарно соединены и каждая пара через отдельный усилитель подключена к входам вычитающего устройства, выход которого соединен с индикатором угла крена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Попков Э. Д. Устройство для измерения и гостировки поворота. — В кн. «Автоматизация сборочных работ в приборостроении», вып. IV, МВТУ, 1975.

2. Заявка № 2398482/10, 16.08.76., кл, С 02В 27/30, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства СССР.

621958 и „

Фиг. 2

Составитель Х. Ямбаев

Техрвд О. Тюрина Корректор И. Позняковская

Редактор Е. Дайч

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1506/7 Изд. № 590 Тираж 850

НПО Государственногй комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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