Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени
Из.обретеиие относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для наведения на границу света и тени, и предназначено для высокоточной регистрации положения границы объекта при линейноугловых измерениях. Целью изобретения является повьшение чувствительности за счет обеспечения достаточной плос
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1462099 А1 (50 4 G 01 В 9/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4207939/24-28 (22) 10.03.87 (46) 28.02.89. Бюл. И 8 (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии. (72) В.М.Весельев, В.Д.Лизунов и В.С.Блохина (53) 535.825(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 968601, кл. G 01 В 9/04, 1982. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ
НАВЕДЕНИЯ НА ГРАНИЦУ СВЕТА И ТЕНИ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для наведения на границу света и тени, и предназначено для высокоточной регистрации положения границы объекта при линейноугловых измерениях. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет обеспечения достаточной плос1462099 кости засветки -фотоэлемента, повышение точности и расширение пределов измерений за счет возможности использования чувствительных элементов с малыми поперечными размерами. Для этого перед квадратной фотоматрицей устанавливают фотошаблон 9 с четырьмя прямоугольными прозрачными элементами 14 и 15 в непрозрачном экране 13. Два элемента 14 равны по велиИзобрете),ие относится к контроль-Но-измерительной технике, а именно
>le устройствам для наведения на грани1 щу света и тени, и предназначено для высокоточной регистрации положения границы объекта при линейно-угловых измерениях.
Цель изобретения — повышение чувСтвительности за счет обеспечения достаточной йлоскости засветки при малой величине элементов фотошаблона, повышение точности и расширение преде. лов измерений за счет возможности использования чувствительных элементов с малыми поперечными размерами.
На фиг. 1 изображена оптическая схема фотоэлектрического устройства; иа фиг. 2 — фотоматрица (а) и фотошаблон (б). 20
Устройство содержит последователь" но установленные источник 1 света с конденсором 2 и поворотной призмой 3, управляемый предметный стол 4, объектив .5, светоделительный кубик 6 25 для образования двух. изображений объекта измерения, одно из которых наблюдается через окуляр 7 в плоскости сетки 8, а другое изображение фокусируется в плоскость фотошаблона 9, 30 находящегося в контакте с фотоматрицей 10, позицией 11 обозначен исследуемый объект.
Фотоматрица 10 состоит из четырех фоточувствительных квадратных эле3S ментов 12 с равными площадями, электрически изолированными друг от друга и включенными между собой попарно по фотобалансной схеме. Фотошаблон 9 выполнен в виде непрозрачного экра- 40 на 13 с прямоугольными прозрачными чине и расположены симметрично относительно оси фотошаблона 9 и обеспечивают идентификацию углового положения границь 16 объекта. Два других элемента 15 имеют равные площади и соотношения сторон а, 1/2а, b,=2Ь
a( Параллельные элементы 14 равны по площади, длине и ширине и предназначены для определения угловой координаты границы 17. Элементы 15 расположены перпендикулярно элементам 14, предназначены для наведения на границу света и тени, при этом размеры сторон вертикальных элементов выполнены в соотношении а,=1/2 а, b =1/2b,; а сЬ, где а и b — длина и ширина элементов 15. Устройство работает следующим об- разом. Объект 11 измерения устанавливается на управляемый предметный стол 4, освещается источником 1 света и фокусируется в плоскости сетки 8 наблюдаемой через окуляр 7. Фотоматрица и визирная сетка расположены на одинаковом расстоянии от светоделительной грани светоделительного кубика 6. При помощи управляемого стола 4 изображение объекта измерения устанавливают параллельно Штрихам сетки 8 в центре перекрестия визуально, а затем устанавливают изображение светоконтрастной границы 16 объекта перпендикулярно элементам 14, по сигналу рассогласования координатной фотоматрицы 10 перемещают изображение. светоконтрастной границы 16 объекта 11 по фотошаблону 9 в сторону вертикальных элементов 15 и при пересечении границы изображения 16 линии симметрии элементов 15 сигналы, снимаеФормула изобретения Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени, содержащее последовательно установленные источник света, предметный стол, выполненный с возможностью пе-. ремещения в своей плоскости, объектив, фотоматрицу с четырьмя фоточувствительными элементами, электрически изолированными друг от друга и Составитель В.Бахтин Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк Редактор М.Андрушенко Заказ 661/37 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101 146209 мые с элементов координатной фотоматрицы 10, включенных по фотобалансной схеме, становятся равными, Этот момент .принимается за момент наведения на границу света и тени. При сме-5 щении границы изображения объекта в одну или другую сторону от линии симметрии возникает сигнал рассогласования. 10 4 включенными по фотобалансной схеме, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и расширения пределов измерения в области малых поперечных размеров, оно снабжено фотошаблоном в виде непрозрачного экрана с четырьмя прозрачными элементами прямоугольной формы, расположенными соответственно в каждом из квадратов экрана, два элемента равны по величине и расположены симметрично относительно одной из осей экрана, два других элемента равны по площади и их соответствующие стороны удовлетворяют соотношениям а, =-а, Ь, =2b, ассЬ, 1 где а и b — длина и ширина элементов, а фотоматрица выполнена четырехквадратной и размещена в контакте с фотошаблоном.
