Устройство для контроляперемещений

Устройство для контроляперемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 7943б5

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.78 (21) 2708325/25-28 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 22.01.81 (51)М.Кл.з 6 01 В 11/02

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УДК 531.7:

:531.14 (088.8) (72) Авторы изобретения А. И. Демушкин, Г. A. Брунов и Н. Х. Голыгин„ (71) Заявитель Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъ@мкф и картографии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений объектов.

Известны устройства, построенные по принципу компенсационного измерения перемещений, действие которых заключается в компенсации измеряемого перемещения, вносящего дефокусировку в оптическую систему смещением оптической компоненты, формирующей изображение точечной диафрагмы 11).

В этих устройствах возможно появление значительных погрешностей при наклоне компонент относительно оптической оси или параллельного смещения. Последнее приводит к появлению ложного сигнала о перемещении. Кроме того, процесс измерения с помощью этих устройств полностью автоматизировать невозможно.

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является устройство для контроля перемещений, содержащее последовательно установленные источник света, конденсор, диафрагму, объектив, отражатель, связанный с объектом, датчик дефокусировки и следящую систему (2).

Недостатками этого устройства являются наличие погрешностей измерения, возникающих при незначительных децентрировках оптической системы, наличие зоны нечувствительности и нелинейность пеленгационной характеристики.

Целью изобретения является повыше5 ние точности и автоматизации измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено преобразователем

«угол — код», блоком светофильтров, сопряженным с ним и установленным меж10 ду источником света и конденсором, аналого-цифровым преобразователем, соединенным входом с выходом датчика дефокусировки, и вычислителем, входы которого соединены с выходами соответственно аналого-цифрового преобразователя и преобразователя «угол — код», а объектив выполнен с хроматизмом.

На чертеже представлена схема устройства

2G Устройство состоит из источника 1 света, блока 2 светофильтров, конденсора 3, диафрагмы 4, объектива 5, полупрозрачного зеркала б, отражателя 7, анализирующей щели 8, фотодатчика 9, следящей сис25 темы 10, аналого-цифрового преобразователя 11, преобразователя «угол — код» 12, цифрового вычислительного блока 18.

Источник 1 света, блок 2 светофильтров, конденсор 8, диафрагма 4, объектив 5, полупрозрачное зеркало б, отражатель 7, 794365 анализирующая щель:8, датчик 9 дефокусировки располагаются последовательно.

Блок 2 светофильтров помещен между источником 1 света и конденсором 8, датчик

9 дефокусировки связан со следящей системой;10 и они образуют фотоэлектрическую следящую систему. Блок 2 светофильтров связан со следящей системой 10 и жестко соединен с преобразователем 12 «угол— код», преобразователь 11 связан с датчиком 9 дефокусировки и вычислителем 18.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1, пройдя через один из светофильтров блока 2, собирается конденсором 8 на диафрагме 4. Пройдя диафрагму, световой поток фокусируется объективом 5 на отражатель 7, закрепленный на объекте, перемещения которого исследуются. Отразившись от отражателя 7, полупрозрачного зеркала 6 и пройдя через анализирующую щель 8, световой поток попадает на датчик 9 дефокусировки. Датчик

9 преобразует падающий на него световой поток в электрический ток, причем сигнал на выходе датчика 9 равен нулю в том случае, если световой поток фокусируется в плоскость анализирующей щели 8. Если световой поток фокусируется не в плоскости анализирующей щели 8, то датчиком 9 вырабатывается сигнал рассогласования, знак которого и величина пропорциональны величине отклонения плоскости фокусировки светового потока от плоскости анализирующей щели.

Поскольку объектив обладает заведомо значительным хроматизмом, подбором соответствующего светофильтра можно скомпенсировать дефокусировку, возникающую при перемещении зеркала. В устройстве сигнал рассогласования отрабатывается следящей системой 10, которая перемещает набор светофильтров, проводя тем самым смену светофильтра, компенсирующего дефокусировку оптической системы. Сигнал рассогласования, оставшийся после отработки, преобразуется в код преобразователем 11.

Информация о номере светофильтра, введенного в ход лучей из набора светофильтров, представляет двоичный код и считывается через преобразователь «угол — код»

12. Перемещения отражателя, связанного с объектом, рассчитываются в вычислите5 ле Я.

Отклонения светофильтра, ограничивающего поток излучения от источника, от номинального положения и изменение взаимного положения его и кодирующего устройства не влияют на точность измерения.

Обработка информации, заключенной в номере светофильтра, ограничивающего поток излучения от источника, и величина сигнала рассогласования с помощью цифрового вычислительного блока позволяет исключить влияние зоны нечувствительности и

«мертвого» хода следящей системы на точность измерений, Кроме того, устройство обеспечивает полную автоматизацию изме20 рений.

Формула изобретения

Устройство для контроля перемещений, 25 содержащее последовательно установленные источник света, конденсор, диафрагму, объектив, отражатель, связываемый с объектом, датчик дефокусировки и следящую систему, отличающееся тем, что, с

ЗО целью повышения точности и автоматизации измерений, оно снабжено преобразователем «угол — код», блоком светофильтров, сопряженным с ним и установленным между источником света и конденсором, аналогоцифровым преобразователем, соединенным входом с выходом датчика дефокусировки, и вычислителем, входы которого соединены с выходами соответственно аналого-цифрового преобразователя и преобразователя

4о «угол — код», а объектив выполнен с хроматизмом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

45 1. Авторское свидетельство СССР

М 281 8,36, кл. G 01,В 11!02, 1969.

2. Авторское свидетельство .СССР

Хо 3i81880, кл. G 01 В 11/02, 1971 (прототип) .

794365

Составитель А. Чичварин

Техред В. Серякова Корректор И. Осиповская

Редактор И. Гохфельд

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1754/61 Изд. № 135 Тираж 672 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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