Фотоэлектрическое устройство бесконтактного измерения перемещения объекта

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещения объектов. Целью изобретения является упрощение конструкции за счет исключения подвижных элементов и повышение точности за счет увеличения полезного сигнала . Это достигается тем, что в качестве анализатора изображения источника света 1, расположенного на объекте, использован оптический клин 4 с линейно изменяющейся оптической плотностью, установленный перед фотоприемником 6. Аналогичный клин 5 введен в опорный канал. При этом оптические клинья 4 и 5 ориентированы в противоположных направлениях относительно изображения источника света 1. Такая ориентация позволяет вдвое увеличить полезный сигнал. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 G 01 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4 I 32322/24-28 (22) 08. 10. 86 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (72) С. Ф. Злобин, Н.И. Бушмелев, А. С. Овчинников и А.И.Манвелов (53) 531. 715 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 396550, кл. G 01 В 11/26, 1973.

I (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещения объектов.

Целью изобретенияявляется упрощение

„„Я0„„1425436 А1 конструкции за счет исключения подвижных элементов и повьппение точности за счет увеличения полезного сигнала. Это достигается тем, что в качестве анализатора иэображения источника света 1, расположенного на объекте, использован оптический клин 4 с линейно изменяющейся оптической плотностью, установленный перед фотоприемником 6. Аналогичный клин 5 введен в опорный канал.

При этом оптические клинья 4 и 5 ориентированы в противоположных направлениях относительно изображения источника света 1. Такая ориентация позволяет вдвое увеличить полезный сигнал. 1 ил, 1425436

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещений объектов.

Цель изобретения — упрощение конструкции за счет исключения подвижных элементов и повышение точности за счет увеличения полезного сигнала.

На чертеже представлена схема

,устройства бесконтактного измерения

,перемещения объекта.

Устройство содержит источник 1 света, закрепленный на объекте, и ,!приемное устройство, .включающее объектив 2, светоделительный блок 3, делящий выходящий из объектива 2 светоцой поток на два канала — опор-! ный и предметный, два оптических

; клина 4 и 5 с непрерывно изменяющейся по одной из координат оптической плотностью, фотоприемники 6 и 7, ! расположенные непосредственно за оптическими клиньями 4 и 5, и электронную схему 8 обработки сигналов, поступающих с фотоприемников 6 и 7. !

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света — прожектора, закрепленного

; на объекте, попадает в объектив 2.

Расположенный за объективом 2 свето, делительный блок 3 разделяет свето-! вой поток на два канала — опорный и ! ! предметный. В плоскости изображения . прожектора, образуемого объективом 2, в каждом из каналов размещены соответственно два оптических клина

4 и 5, имеющих непрерывно изменяющуюся по одной из координат оптическую плотность и ориентированных относительно изображения прожектора 1 в противоположных направлениях. Световые потоки, прошение через оптические клинья 4 и 5, регистрируются соответственно фотоприемниками 6 и 7, сигналы с которых поступают на электронную схему 8. Изменение положения объекта с закрепленным на нем прожектором 1 вызывает перемещение изображения прожектора 1 относительно оптических клиньев 4 и 5, которое показано на чертеже стрелками. Так как оптические клинья 4 и 5 ориентирова.ны относительно изображения прожектора 1 в противоположных направлениях в предметном и.опорном каналах, то в результате перемещения объекта

Фотоэлектрическое устройство для бесконтактного измерения перемещения объекта, содержащее источник светового излучения, закрепляемый на объекте, расположенные по ходу излу50 чения объектив и светоделитель для

5

40 световой поток, регистрируемый фотоприемниками 6 и 7, в одном из каналов (клин 4, фотоприемник 6) увеличивается, а в другом (клин 5, фотоприемник 7) уменьшается. Отношение регистрируемых световых потоков связано с величиной перемещения объекта. Электрический сигнал, пропорциональный отношению сигналов с фотоприемников

6 и 7, формируется электронной схемой 8 и далее поступает в устройство индикации.

В устройстве перемещение объекта определяется по отношению световых потоков в опорном и предметном кана" лах, поэтому нестабильность параметров фотоприемников, а также неста" бильность величины светового потока, попадающего в объектив от прожектора 1, не приводят к ошибкам в измерении перемещений объекта. Отсутствие в устройстве подвижных элементов повышает надежность функционирования устройства и точность измерения. При необходимости измерения перемещений объекта в другом, перпендикулярном первоначальному, направлении достаточно повернуть оптические клинья 4

О," и 5 на 90 в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа. Благодаря введению второго оптического клина увеличивается в два раза полезный сигнал на входе электрической системы регистрации. В то же время шумы на входе электрической системы реги-! страции взаимно компенсируются вследствие того, что опорный и предметный каналы выполняются идентичными.

Таким образом, возрастает отношение сигнал/шум и повышается точность измерения перемещений объекта.

Формула изобретения разделения излучения на два пучка, последовательно расположенные по ходу одного из пучков анализатор изображения и первый фотоприемник, по ходудругого — второй фотоприемник, а также электронную схему обработки, входы которой соединены с выходами обоих фотоприемников, о т л и ч а ю щ е е с я, -1 425436

Составитель В. Бахтин

Техред M. Дидык Корректор Л. Патай!

Редактор Л. Зайцева

Заказ 4756/35

Тираж 680 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 тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено оптическим клином с линейно изменяющейся по одной из координат оптической плотностью, расположенным между светоделителем и вторым фотоприемником, анализатор изображения выполнен в виде идентичного оптического клина, а клинья ориентированы в противоположных направлениях относительно изображения источника излучения.