Дальномер

Дальномер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советским

Социвпнстичесним

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ТИММ СТВУ

«ii870920 (Sl ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 15.06 79 (21) 2781362/18 — 10 с нрисоеднненнем заявки М— (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

G 01 С 3/02

9иударстмммьй кеимтвт

CCCP

Ю ййа19И М396РВТФМММ и ютмрммй

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07.10.81 (53) Уд К528.517 (08&.8) т с (72) Автор изобретения

Э. Д. Панков

Ленннтйейский ннстнттт точной механики и оописи (71) Заявитель (54) ДАЛЬНОМЕР. Изобретение относится к области оптикоэлектронных приборов, а именно, к оптикоэлектронным дальномерам н может найти применение в случаях, где требуется производить измерение небольших расстояний (100 — 150) м, - 5 например, прн производстве различных маркшейдарокнх работ.

Известно устройство, в котором измерение дальности производится путем использования системы с клиньями Додена (1).

Устройство содержит последовательно расположенные объектив с дистанционной шкалой, коллектив с клиньями Додена, а также регистрирующее устройство с оборачивающей системой н марку.

В данном устройстве путем подвижки объектива производится устранение взаимных поперечных перемещений частей изображения предмета (марки), происходящих при дефокусировке за счет действия клиньев Додена. Мерой нам ряемой,дальности в устройстве является величина продольной подвижки объектива относительно плоскости клиньев Додена.

Б подобном устройстве точность совмещения изображений частей марки, а следовательно, н точность измерения дальности зависит от субъективных ошибок наблюдателя.

Целью настоящего изобретения является устранение укаэанного недостатка эа счет чего повышается чувствительность н точность дально. мерного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что марка выполняется в виде двух светящихся полей, имеющих резкую прямолинейную границу н различную частоту модуляции, а регистрирующее устройство включает в себя оборачивающую систему, фотодатчик с двумя фотоприемниками, включенными на вход усилителей с селекторными каскадами, выходы усилителей включены на блок вычитания, к которому подключен индикатор.

Повышение чувствительности и точности достигается за счет указанного выполнения марки, что позволяет использовать фотоэлектрическую систему регистрации, имеющую более высокую чувствительность, чем визуальные системы. Кроме того, в устройстве исключены

870920 субъективные ошибки оператора, что также ведет к повышению точности.

На фнг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фнг. 2 — вид А на фиг. 1; as фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фйг. 4— схема расположения частей изображения марки относительно фотоприемников фотодатчика при наличии положительной и отрицательной дефокусировки и при ее отсутствии.

Устройство включает марку 1, устанавливае- 16 мую на измеряемой дистанции, последовательно размеще шые объектив 2, коллектив 3 с клиньями Додена 4, оборачивающую систему 5, б с апертурной диафрагмой 7 и фотодатчик, У состоящий нз двух фотоприемников 8 и 8, усилители с селекторнымн каскадами 9, 10, на вход которых включены фотоприемники, последовательно включенные, блок вычитания 11, индикатор 12, а также дистанционную шкалу

14, нанесенную на оправке объектива, н индекс

13.

Марка 1 выполнена в виде двух светящихся полей (фиг. 2) 1 и 1",имеющих резкую прямолинейную границу раздела, причем излучение этих полей модулнровано различными частотамн и „.Такая марка может быть выполнена, Х например, с использованием двух газоразрядных импульсных источников света, либо двух светодиодов, установленных эа рассеивателями.

Устройство работает следующим образом, 30

Модулированный пучок лучей попадает на объектив 2, который строит в плоскости клиньев

Додена 4 изображение марки.

Прн этом изображение границы раздела час-. тей марки перпендикулярно линии раздела клиньев Додена. Изображение границы раздела частей марки с помощью оборачнвающей системы переносится в плоскость фотодатчика, сос тоящего нэ двух фотоприемников 8 н 8, (на фиг. 2 фотоприемники условно введены в плоскость чертежа, действительное расположение 40 фотоприемников показано на фиг. 4). Благодаря действию клиньев Додена при дефокусировке изображения марки части изображения границы раздела полей марки перемещаются в противоположных направлениях. Фиг. 4а соответ- Фз ствует наличию положительной дефокусировки, фиг. 4в — отрицательной, фиг. 46 — соответствует случаю, когда изображение марки находится в плоскости клиньев Додена.

Сигналы фотоприемников, содержащие состав- чп лающие частот :„и f подаются в усилители с селекторными каскадами 9 и 10. Здесь сигналы усиливаются, разделяются с помощью резо нансных контуров, выпрямляются и сравниваются друг с другом с помощью схемы вычитания.

На выходе усилителей 9 и 10 получаются сигна4 лы, пропорциональные величине смещения изображения граизщы раздела полей марки относительно фотоприемников. Данные сигналы подаются на блок вычитания 11, который выделяет разность сигналов между фотоприемниками & .

I и 8 . Последняя фиксируется с помощью индикатора 12, причем оиа пропорциональна величине дефокусировки.

Для измерения дальности необходимо объектив 2 перемещать до установки стрелки индикатора на нуль, т.е. до устранения дефокусировки. Мерой измеряемой дальности служит величина продольной подвижки объектива, которая легко может быть пересчитана в измеряемую дальность. Для случая объектива, продольная подвижка которого осуществляется путем имеющейся винтовой нарезки при его вращении вокруг оси, отсчет измеряемой дальности может быть произведен по спиральной шкале

14, нанесенной на оправке объектива относительно неподвижного индекса 13. Достоинством устройства является то, что оно некритично к расположению изображения линии раздела марки

15 относительно фотоприемников (фиг. 4), и нулевой сигнал будет получаться н прн смещенном положении изображения линии раздела (16 н 17, фиг. 4) относительно линии, симметрично делящей фотоприемники, при условии отсутствия дефокусировки, т.е. отсутствия взаимных перемещений частей изображения.

Использование устройства позволит повысить точность измерения дистанции на малых расстояниях н тем самым обеспечить получение более достоверных результатов.

Формула изобретения

Дальномер, содержащий последовательно расположенные объектив с дистанционной шкалой, коллектив с клиньями Додена, регистрирующее устройство с оборачнвающей системой и марку, отличающийся тем,что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, марка выполнена в виде двух святящихся полей, имеющих резкую прямоли- нейную границу и различную частоту модуляции, а регистрирующее устройство включает а себя фотодатчик с двумя фотоприемниками, включенными на вход усилителей с селекториыми каскадами, выходы которых включены иа блок вычитания, к которому подключен индикатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулагин С. В. и др. Оптико-механические приборы. М., "Машиностроение", 1975„ с. 170 (прототин).

870920

Составитель Н. Христин

Техред М. Рейвес, Корректор О. Билак

Редактор Т. Кузнецова

Заказ 8415/9

Подписное.

1Х

8 диР 4

Тираж 645

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж вЂ” 35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ПНИ "Патент", r. Ужгород, Ул. Проектнан, 4