Устройство для измерения перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости, направления и амплитуды перемещений. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства и точности измерения путем уменьшения погрешности дискретности устройства и обеспечения возможности непрерьгоного измерения положения объекта. Пучок излучения , пройдя диафрагму 7 и отразившись от зеркал 8 и 9, размещенных на противоположных концах отражателей 2 и 3, создает многократное отражение между отражателями 2 и 3 и, пройдя оптическую систему 10, состоящую из плоского зеркала 11 и параболического зеркала 12, сканирует поверхность координатно-чувствительного фотоприемника 14. Информация о перрмещении объекта в электрическом виде поступает с фотоприемника 14 в вычислительный блок 15, обрабатывается и выдается на регистратор 16. 1 ил. S (Л 00 to оо 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„BU„„1312377 (51) 4 G 01 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3972436/24-28 (22) 01. 10. 85 (46) 23. 05. 87. Бюл. N - 19 (71) Устиновский механический институт (72) В.Н. Шиляев, В.Б. Шрамек, С.А.Тюрин и В.А. Мыльников (53) 531.71:531.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1165880, кл. G 01 В 11/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости, направления и амплитуды перемещений.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства и точности измерения путем уменьшения погрешности дискретности устройства и обеспечения возможности непрерывного измерения положения объекта. Пучок излучения, пройдя диафрагму 7 и отразившись от зеркал 8 и 9, размещенных на противоположных концах отражателей

2 и 3, создает многократное отражение между отражателями 2 и 3 и, пройдя оптическую систему 10, состоящую из плоского зеркала 11 и параболического зеркала 12, сканирует поверхность координатно-чувствительного фотоприемника 14. Информация о перемещении объекта в злектрическом виде поступает с фотоприемника 14 в вычисФ% лительный блок 15, обрабатывается и э выдается на регистратор 16. 1 ил.

1 13123

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости, направления и амплитуды перемещений.

Цель изобретения — повышение чув5 ствительности устройства и точности измерения достигается путем уменьшения погрешности дискретности устройства и обеспечения возможности непрерывного измерения положения объекта. 10

На чертеже представлена оптическая схема устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, оптически связанные с ним два отражателя 2 и 3, расположенные взаимно параллельно и обращенные друг к другу отражающими поверхностями, отражатель 2 установлен неподвижно и выполнен составным из последовательно скрепленных отражающей час- 20 ти 4, щелевой диафрагмы 5 шириной f и светопоглощающей части 6, в которой выполнена кольцевая диафрагма 7, оптически связанная с источником 1 и двумя зеркалами 8 и 9. Зеркало 8 рас- 25 положено под углом 45 к поверхности отражателя 2, а зеркало 9 — под острым углом к поверхности отражателя 3.

Оптическая система 10 выполнена составной из скрепленных плоского зеркала 11, установленного под острым углом к поверхности отражателя 2, и параболического зеркала 12, расположенного так, что его фокус находится на внешней отражающей поверхности

13 отражателя 2, закреплена на внешней стороне отражателя 2 и оптически связана с фотоприемником 14, а через диафрагму 5 — с отражателем 3. Фотоприемник 14 через вычислительный блок 15 электрически связан с регистратором 16.

Ширину f щелевой диафрагмы 5 определяют по формуле зившись от зеркала, пучок попадает на систему параллельных отражателей 2 и 3, где, многократно отразившись, образует на поверхностях отражателей

2 и 3 световую шкалу с шагом 1

=2h(tg 2 /à — 8), где h - расстояние между отражателями 2 и 3. При двюкении отражателя 3, связанного с объектом, световая шкала перемещается вместе с ним относительно неподвижного отражателя 2, в щелевую диафрагму 5 поступают световые пучки, отраженные от отражателя 2, и по мере перемещения объекта перемещаются параллельно себе из положения А в поло1 I жение А . При переходе положения А в створ диафрагмы 5 попадает следующий узел отражения, так как ширина диафрагмы 5 f=t, пу ок снова занимает положение А и процесс повторяется. Наличие светогоглощающей части б отражателя 2 обусловлено необходимостью устранения фоновых засветок диафрагмы 5.

Прошедший диафрагму 5 пучок попадает на параболическое зеркало 12 оптической системы 10 и. отразившись от него, поступает в точку Г фокуса параболического зеркала 12, являющуюся точкой фокуса для всех параллельных пучков, претерпевает многократное отражение между плоским зеркалом 11 и внешней зеркальной поверхностью

13 отражателя 2. После этого пучок попадает на фотоприемник 14 и при перемещении обьекта сканирует по всей апертуре координатно †чувствительно элемента фотоприемника 14. Фотоприемник 14 определяет величину и направление перемещения объекта и выдает электрические сигналы на вычислительный блок 15, где информация обрабатывается и передается в регистратор 16.

f = 2h/-82 (2 - В) где h — - расстояние между отражателями2и3;

 — угол наклона зеркала 9 относительно плоскости отражателя 3.

Устройство работает следующим образом.

Пучок излучения от источника 1, пройдя через кольцевую диафрагму 7, отражается от зеркала 8 и поступае,,т на зеркало 9, установленное под углом

8 к поверхности отражателя 3. Отра45 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения перемещений., содержащее источник излучения, оптически связанные с ним два отражателя, расположенные взаимно параллельно.и обращенные др г к другу отражаюшими поверхностями, первый из которых установлен неподвижно и выполнен составным из последовательно скрепленных отражающей части, щелевой диафрагмы и светопоглощающей части, а второй предназначен для скрепления с объектом, фотоприемник и регистратор, электрически связанный с фото13123

Составитель А. Гордеев

Редактор В. Петраш Техред А.Кравчук Корректор A.Âîðîâè÷

Заказ 1960/38 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 приемником, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства и точности измерения, оно снабжено оптической системой, закрепленной на внешней стороне первого отражателя и выполненной составной из последовательно скрепленных плоского зеркала, установленного под острым углом к поверхности первоге отражателя, и параболического 10 зеркала, расположенного так, что его фокус находится на внешней поверхности первого отражателя, на которую нанесено отражающее покрытие, двумя зеркалами, которые установлены на про 15 тивоположном конце каждого из отражателей соответственно под прямым и острым углами к их плоскостям и оп77 4 тически связаны между собой, вычислительным блоком, электрически связанным с фотоприемником и регистратором, в светопоглощающей части первого отражателя выполнена кольцевая диафрагма, оптически связанная с источником излучения, фотоприемник выполнен в виде координатно-чувствительного преобразователя и оптически связан через оптическую систему со щелевой диафрагмой, ширина которой определяется по формуле

f = 2h/eg г (— - Е ), 7 2 где f — ширина щелевой диафрагмы;

h — расстояние между отражателями;

Π— угол наклона второго зеркала.