Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров

Фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву В 665204 (22) Заявлено 3112ВО (21) 3228501/25-28 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 231082. Бюллетень Йо 39 (5g) М Нд 3

С 01 В 11/00

Государственный комитет

СССР по «елам изобретений и открытий (53) УДН 531. 715. 27 (088.8) Дата опубликования описания,23.10.82

ii

1 !

/ (72) Авторы изобретения

A.Ì.Æèëêèí, А.Е.Здобников и A.Н.Крылов

Московский институт инженербв геодезии, аэро и „;, и картографии (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙС!ГВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к иэмери тельной технике и может использоваться для измерения линейных раз-! меров.

По основному авт. св. Р 665204 известно фотоэлектрическое устройство для измерения линейных размеров, содержащее источник излучения, последовательно установленный по ходу светового луча сканатор, выполненный в виде зеркального ножа, упругих направляющих. для вращательного движения, привода, объектива, фотоприемника и электронного блока обработки f1).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения, обусловленную зависимостью точ ности измерения от изменения излучательной способности источника света и отражательной способности поверхности объекта измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Цель. достигается тем, что фотоэлектрическое устройство снабжено дополнительным фотоприемником, расПолагаемым в обратном Ходе световых лучей от измеряемого объекта, и электрически связанными узкополосным усилителем фотоэлектрического сигнала, амплитудным детектором и блоком управления излучения источника света, образующими канал обратной связи источника света, а нв одной из поверхностей объектива, симметрично оъносительно его центра, нане» сена непрозрачная полоса, ориентированная параллельно срезу сканатора и имеющая ширину, равную проекции среза мгновенного светового пучка от сканатора . на поверхность объектива. На чертеже представлена принципиальная схеМа фотоэлектрическогО устройства.

Фотоэлектрическое устройство вкЛючает источник 1 монохроматического излучения, например лазер,последовательно расположенные по ходу излучения,конденсор 2, сканатор 3 выполненный в виде зеркального йожа и вращаемый от привода 4 через упругие направляющие 5, объектив 6, на . поверхности которого симметрично относительно его центра нанесена непрозрачная полоса 7, и фотоприемник

8, расположенный в обратном ходе канала обратной связи, узкополосный усилитель 9, амплитудный детектор

10, блок 11 управления излучательной

968604 способностью монохроматического ис- тельно модулируется в пространстве с точника 1, а также информационный помощью непрозрачной полосы 7, нанефотоприемник 12 и электронный блок сенной на поверхность объектива.6 с .13 обработки сигналов. частотой, равной удвоенной частоте

Устройство работает следующим колебаний сканатора 3. образом. Часть светового потока, отраженноИонохроматический световой пучок го от измеряемого объекта 14, попадаот источника 1 с помощью койдей- ет на фотоприемник 8, с которого фосора 2 фокусируется на сканаторе 3, тоток поступает на вход узкополоснокоторый под действием привода 4 со- го усилителя 9, настроенного на часвершает гармонические колебания. 10 тоту второй гармоники фотоэлектрического сигнала, а далее сигнал сниВ результате этого световой поток мается со входа усилителя 9, детексовершает в пространстве плоские уг- тируется амплитудным детектором 10 ловые колебания. Прошедший через и поступает на вход блока 11 управлеобъектив 6 сканирующий световой по- 15 ния излучательной способности источток совершает аналогичные плоские ника 1 монохроматического излучения. угловые коле ания относитель б относительно точки, При изменении величины отраженного пересечения оптически сопряженной светового потока ого потока изменяется значение плоскости с оптической осью объекти- амплитуды второй гармоники фотоэлектва 6. Поверхность измеряемого объек- 2 рического сигнала, в блоке регулировта 14 расположена в указанной сопря- ки излучательной способности источженной плоскости, и отраженный от ее ника излучения вырабатывается сигнал, поверхности световой поток собирает- регулирующий излучательную способся объективом 6 в плоскости анализа, .ность источника света таким образом, где расположен сканатор 3. Когда по- 25 что при уменьшении светового потока верхность измеряемого объекта точно на фотоприемнике излучательная спо- расположена в плоскости, оптически собность источника света увеличиваетсопряженной через объектив 6 с плос- ся и наоборот. костью анализа,. световое пятно на по- Положительный эффект состоит в верхности измеряемого объекта 14 сфо- получении стабильного уровня интеннеподвижно а отраженный сивности излучения на срезе сканатокусировано и е

Р ном хо е что повышает световой поток полностью размещается ра в обратном ход на сканаторе 3 и не проходит на фото- точность измерения. приемник 12; установленный за ним.Когда же поверхность измеряемого объекта выходит иэ сопряженной плоскости,то 35

Форму

Фо м ла изобретения отраженный световой поток приходит

:в„плоскость анализа расфокусирован- Фотоэлектрическое устройство для нйм и подвижн ным его размеры превы- измерения линейных размеров по авт. шаю т размеры сканатора 3 и на фо- св. Р 665 0, о т л и ч топ иемник 12 попадает световой по- 40 с я тем, что, ц т с - елью повышения точ" топрие ток, промодулированный по амплитуде, ности из р ти изме ения, оно снабжено допе еменный фото- ; полнительным фотоприемником, распо вызывая тем самым переменный от -. б тном ходе световых электрический сигнал, несущий и ф р нфо — лагаемым в о ра азме оВ, лучей от измеряемого о ъект б кта и элекмацию об изменении линейных размер з ополосным который затем подается в электрон ы Ä5 р н и 45 т ически связанными узкопол усилителем фотоэлектрическо с го игнаблок 13 обработки сигналов. амплитудным детектором и блоком

Отраженный световой пучок от ска- ла, ампл правления излучения источника света, натора 3, вследствие его колебаний,,управл ит к воэ- образующими канал о ратно б н и связи иссканирует по углу, что приводит к воэо ной из поверхвозвратно-поступательному р . 5О пе емеще- точника света, а на од нию проекции следа пятна на повер— е х- . ностей объектива, симме симметрично относена непроы скани о- сительно его центра, нанесе ности объектива 6. Параметры ка р ированная павания выбраны так, что угловая амп — р мпли- эрачная полоса, ориент аллельно срезу сканатора и м и еющая туда .отклонения пучка совпадает с р тепень ширину, равную проекции ср с еэа мгноапертурным углом объектива 6. Ст о светового пучка от сканатоф агмирования света полосой зави- венного светового пучка о диафрагм на поверхность объектива. сит от мгновенного углового положения ра на п нстве п и этом центр Источники информации, пучка в пространстве, при этом це нятые во внимание при экспертизе скаи аиирования пучка совпадает с центром принятые во в ких гло- 1. Авторское свидетельство СССР

5204 вых колебаний световой поток дополни- Р 665204, кл. 6 В

968604

Составитель Н.Солоухин

Редактор Н.Лазаренко ТехредЖ.Кастелевич Корректор C.шекмар

Заказ 8141/66 Тираж 614 Подписное

3ННННН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. УЖгород, ул. Проектная, 4