Фотоэлектрическое устройство для измерения углов поворота

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА ,по авт. св. f , о. т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым источником и второй диафрагмой , установленными напротив первого источникам диафрагмы с другой стороны от оптической системы, выполненной в виде призмы БР-180°, на расстоянии, равном нечетному числу полуи(+тёрвалов светоприемной системы.

СОЮа СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК

„„SU„„1032331 (5)) G O I В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕПЬСТБУ

СР

С4

Ж СлР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

° ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61 ) 7Ф483 (21) 28/6984/2 -28 . (22 ) 2S.12.79 (46 ) 30.07.83. Ьюл. Ю 28 (72 ) A. И, Горбань, И. E. Гринюк, А. В. Спивак и E. Д. Шилигин (53) Я1.7:531.14(088.8) (5b) 1. Авторское свидетельство СССР

II 399724, кл. G 01 В 11/2Ь, 1973, 2, Авторское свидетельство СССР

N 798483, кл. G 01 8 2l/00, 1979 (прототип ). (54)(57 ) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА по авт . св. h 798483, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым источником и второй диаф. рагмой, установленными напротив первого источника и диафрагмы с другой стороны от оптической системы, выполненной в виде призмы БР-180, на расстоянии, равном нечетному числу полуинтервалов светоприемной системы.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная тем, что в устройстве имеется одна лишь диафрагма, измерения выполняют в один цикл 55 иэображения штрихов в плоскости рабочей меры не перемещаются принудительно и потому о положении объ1 10323

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к автоматическим углоизмерительным приборам, Известно фотоэлектрическое устройство для измерения углов поворота, содержащее источник света, отражатель, скрепляемый с объектом, оптически связанный с ним объектив, светоприемную систему и электронный блок обработки tlat, t0

Недостатком известного уст ойства является недостаточно высокая точность, вызванная погрешностями, возникающими при угловом пе" ремещении объекта с какой-либо ско- 15 ростью.

По основному авт . св. 11 798483.,и . вестно фотоэлектрическое устройст " во для измерения углов поворота, содержащее источник света, отражатель,. 20 скрепляемый с объектом, оптически связанный с ним объектив, светоприемную систему и электронный блок обработки, последовательно устаноаленные по ходу излучения от ис- 25 точника диафрагму и оптическую систему, выполненную в виде призмы

БР-180, имеющей заданное отступление угла при вершине от 90О объектива и оптического элемента из двух призм-ромбов с углами 45, с полу" прозрачной плоскостью склейки и зеркальными гранями, ей параллельны ми, главное сечение которого представляет собой параллелограмм и параллельно главному сечению призмы

HP.-180 . Электронный блок выполнен в виде последовательно включенных формирователя .видеоимпульсов, блока управления счетчиком, счетчика и электрически связанных с ним синхрогенератора и буферного регистра, входы формирователя видеоимпульсов соединены со светоприемной системой, выполненной.в, виде полупро45 водникового прибора с зарядовой связью, оптически связанной с объективом через оптический элемент, расположенный по оптической оси объектива плоскостью склейки 2

31 2 ектов судят по одному измерению, ко. i торов может оыть ошибочно почти на один интервал рабочей меры.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что фотоэлектрическое устройство для измерения углов поворота снабжено вторым, источником и второй диафрагмой, установленными напротив первого источника и диафрагмы с другой стороны от оптической системы, выполненной в виде призмы БР-180, на расстоянии, равном нечетному числу полуинтервалов светоприемной системы.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источники 1 и

2 света, диафрагмы 3 и 4, отражатель 5, скрепляемый с объектом (не показан ), объектив 6, оптически связанный с отражателем 5, оптическую систему, выполненную в виде призмы 7 БР-180О с заданным отступлением угла при вершине от 90, объектива 8 и оптического элемента 9 из двух призм-ромбов с углами 45 полупрозрачной плоскостью склейки и зеркальными гранями, ей параллельными.

Главное сечение элемента 9 представляет собой параллелограмм и парал лельно главному сечению призмы 7.

Устройство содержит также светопри емную систему 10, выполненную в виде полупроводникового прибора с зарядо вой связью, оптически связанную с объективом 6 через оптический элемент

9, расположенный на оптической оси объектива 6 плоскостью склейки, и электронный блок, выполненный в виде последовательно включенных формирователя ll видеоимпульсов, блока 12 управления счетчиком, счетчика 13 и электрически связанных со счетчиком 13 синхрогенератора 14 и буферного регистра 15, а выходы синхрогенератора 14 и формирователя 11 видео импульсов соединены со светоприемной системой 20, причем источник 2 света и диафрагма 4 установлены напротив источника 1 света и диафрагмы

3 с другой стороны от оптической сис., темы на расстоянии, равном нечетно- . му. числу полуинтервалов светоприемной системы 20.

Устройство работает следующим образом.

Составитель H. Захарченко

Редактор С . Пе кар ь Техред Т. фанта Корректор О, Билак

Заказ 5388j46 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035; Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 10 От источника 1 через диафрагму 5 падает на зеркальную грань злемента

9 пучок света. После отражения от зеркальных граней часть пучка света поступает на объектив 8 и призму 7.

После отражения от призмы 7 свет через объектив 8 в плоскости систе- . мы 10 строит светящееся изображение диафрагмы 3, которое в дальнейшем служит началом отсчета. Другая часть пучка света направляется в сторону объектива 6.

На выходе объектива 6 свет преобразуется в систему параллельных лучей. Отраженные отражателем 5 эти лучи возвращаются в объектив 6. в Фокальной плоскости которого, т.е. в плоскости системы 10, строится изображение светящейся диафрагмы 3.

Положение этого штриха зависит от углового положения отражателя 5, т,е. объекта, При поступлении первого (началь ного) заряда, образованного опорным изображением диафрагмы 3, формирователь 11 видеоимпульсов усиливает импульс до уровня логической единицы и подает его в блок 12 управления счет чиком, который открывает счетчик 13.

Счетчик 13 начинает счет тактовых импульсов синхрогенератора 14 с момента поступления первого видеоимпуль са.

При поступлении второго видеоимпульса (от отражателя 5) блок 12 останавливает счетчик 13, информация с которого переписывается в буферный регистр 15 . Этот регистр сохраняет. информацию.

32331 а

Съем информации с системы 10 и ее обработка повторяются циклически .

Стирание информации в счетчике 13 осуществляется в процессе переноса информации от фоточувствительной. ли. нейки системы 10 по команде от синхрогенератора 14, При этом, если информация во втором цикле изменяется, например, в результате пово1О рота отражателя 5, то она записывается в буферном регистре 15 и сох. раняется в нем до следующешо цикла.

Аналогично работает устройство при включении второго источника 2

15. света, который включается, например, после поступления второго сигнала вход блока l2 управления. счетчиком, Однако, поскольку диафрагмы 3 и 4 сМещены относительно друг друга .на

>р.величину, равную нечетному числу полуинтервалов светоприемной системы

10, то и изображения диафрагм переместятся на зту же величину в плоско- . сти светоприемной системы 10 . Измере25 ние интервала. между изображениями диафрагм 3 и 4 повторяется аналогично описанному, а буферный регистр 15 определяет среднее из измерений и, умножив его на угловую цену светоприемной системы 10, передает информацию потребителю, Таким образом, применение в предлагаемом устройстве второго источника и второй диафрагмы, смещенных относительно первого источника и первой диафрагмы на расстояние, равное нечетному числу полуинтервалов свето» приемной системы, исключает погрешности в измерении, вызванные нестабиль40 ностью светоприемной системы, светоделителя и источников света.