Устройство для измерения смещения светового пятна

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьииение точности измерения за счет уменьшения влияния изменения размера светового пятна. Световое пятно проецируется на четырехквадрантный фотоприемник 1, на поверхность которого наложена непрозрачная маска 2 в виде повернутой полосы. На выходе блока 3 выделения разностных сигналов формируется сигнал, связанный с величиной смещения светового пятна,, его размером и мощностью потока излучения. На выходах дифференциальных усилителей 7, 8 формируются, разностные сигналы , поступакяцие в сумматор 6. На выходе сумматора 6 формируется сигнал , связанный с размером светового пятна и мощностью потока излучения. Сигналы с выходов блока 3 выделения разностных сигналов и сумматора 6 поступают на входы блоков 4, 5 деления, на выходах которых формируются сигналы , пропорциональные смещению светового пятна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с 9 (Л 00 СП СП СХ) О5 00

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (594 G 0 В

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4023705/24-28 (22) 06.02.86 (46) 30.11.87. Бюл. У 44 (71) Одесский государственный университет им. И.М. Мечникова (72) А.Я. Бекшаевр В.M. Гримблатов, О.Н. Окунишников, P.À. Петренко и В.С. Старов (53) 531.7(088.8) (56) Заявка ФРГ У 3151800, кл. С 01 В 11/00, 1982.

Справочник по приборам инфракрасной техники /Под ред, Л,З. Криксунова, Киев: Техника, 1980, с. 125,126, рис. 5.57. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ С?ЖЩЕНИЯ СВЕТОВОГО ПЯТНА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышениЕ точности измерения за счет уменьшения влияния изменения размера светового пятна. Световое пятно проецируется на четырехквадрантный фотоприемник 1, на поверхность которого наложена непрозрачная маска 2 в виде повернутой полосы. На выходе блока 3 выделения разностных сигналов формируется сигнал, связанный с величиной смещения светового пятна, его размером и мощностью потока излучения, На выходах дифференциальных усилителей 7, 8 формируются разностные сигналы, поступающие в сумматор 6. На выходе сумматора 6 формируется сигнал, связанный с размером светового пятна и мощностью потока излучения.

Сигналы с выходов блока 3 выделения разностных сигналов и сумматора 6 поступают на входы блоков 4, 5 деления, на выходах которых формируются сигналы, пропорпионаленые смещению снетового пятна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1355868 где Ug< yUyg

Ц«П ".П

Ь х1у сигналы, снимаемые с выходов блока 3 выделения разностных сигналов; сигналы, снимаемые с фоточувствительных площадок четырехквадрантного фотоприемника 1; коэффициент пропорциональности; мощность потока излучения; ширина светового пятна; величины смещения светового потока по координатам Х и У, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании бесконтактных датчиков положения объектов.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет уменьшения влияния размера светового пятна.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит четырехквадрантный фотоприемник 1 с наложенной на него непрозрачной маской 2 в виде полосы, блок 3 выделения разностных сигналов, входы которого подключены к светочувствительным площадкам четырехквадрантного фотоприемника i,äâà блока 4 и 5 деления, входы "Делимое" которых подключены к соответствующим выходам блока 3 выделения разностных сигналов, сумматор 6, выход которого соединен с входами "Делитель блоков

4 и 5 деления, дифференциальные усилители 7 и 8, входы которых подключены к смежным фоточувствительнЫм площадкам четырехквадрантного фотоприемника 1,выходы дифференциальных усилителей 7 и 8 соединены с входами сумматора 6.

Устройство работает следующим образом.

При проецировании на четырехквад— ратный фотоприемник 1 светового пятна на выходах светочувствительных площадок формируются сигналы, поступающие на вход блока 3 выделения разностных сигналов.

При смещении светового пятна на выходах блока 3 выделения разностных сигналов формируются сигналы

Сигналы, снимаемые с выходов дифференциальных усилителей 7 и 8, поступают на вход сумматора б.

На выходе сумматора Ь формируется сигнал 11« 11 <1 П<Ъ 11 <4 <

< где 11 — сигнал, формируемый на выходе сумматора 6;

К вЂ” коэффициент, зависящий от конструктивных размеров непрозрачной маски 2.

Сигналы с выхода блока 3 выделе15 ния разностных сигналов поступают на входы "Делимое" блоков 4 и 5 деления, на входы Делитель которых поступает сигнал с выхода сумматора 6.

На выходе блоков 4 и 5 деления формируются сигналы

K( — X

4 К

К, U = — у

К, 25

Сигналы, формируемые на выходах блоков 4 и 5 деления, не зависят от ширины светового пятна.

Использование устройства позволяет повысить точность измерения при изменении размера светового пятна в процессе измерений.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для измерения смещения светового пятна, содержащее четырехквадрантный фотоприемник, блок выделения разностных сигналов, входы которого подключены к фоточувствительным площадкам четырехквадрантного фотоприемника, два блока деления, входы

II II

Делимое которых подключены к соответствующим выходам блока выделения разностных сигналов, сумматор, выход

45 которого соединен с входами Делитель блоков деления, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния изменения размера светового . пятна, оно снабжено двумя дифференциальными усилителями, входы которых подключены к смежным фоточувствительным площадкам четырехквадрантного фотоприемника, выходы дифференциальных усилителей соединены с входами сумматора, четырехквадрантный фотоприемник о выполнен с неодинаковыми эффективными площадями . смежно расположенных светочувствительных площадок.

Составитель Т. Айсин

Техред И.Верес

Корректор М. Максимишинец

Редактор А. Огар

Заказ 5767/37 Тираж 677

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 135

2. Устройство по и.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фотоприемник с неодинаковыми эффективными площадями диагонально расположенных светочувствительных площадок выполнен в виде наложенной на симметричный четырехквадрантный фотопреобразователь непрозрачной маски в виде полосы,дли5868 4 на которой больше ширины пятна с учетом допустимого смещения, ширина полосы меньше 1/10 ширины светового пятна, ось симметрии полосы проходит через центр четырехквадрантной структу.ры,полосаповернута относительно линии раздела светочувствительных площадок четырехквадрантного фотоприемника.