Устройство для измерения взаимного углового перемещения двух объектов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых углов и увеличение дистанции измерения за счет обеспечения возможности ведения измерений в пределах расходимости пучка света. Устройство содержит два источника 1, два объектива 5, два позиционно-чувствительных фотоприемника 6 и 7 и два блока 8 и 9 определения координат изображений. Объективы фокусируют излучение противоположных источников 1 на позиционно-чувствительные фотоприемники 6 и 7, координаты центров изображений, связанные с взаимным угловым положением, определяются блоками 8 и 9. 1 ил.

.,SU„„147276

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 В 21/22

3Л"ИЖМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ц1Ы11 Iс,. МИЯГИ

Еi .ы i!:"1О (= - А. Ь»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (21) 4325038/24-28 (22) 04.1.1.87 (46) 15.04.89. Бюп. У 14 (72) В.Е.Апексеев и В.П.Орловский (53) 531.717(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1270564, кл. G 01 В 21/22, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЗАД&

НОГО УГЛОВОГО ПЕРЕИЕЩЕНИЯ ДВУХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к конт-. рольно-измерительной технике. Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых углов и увеличение дистанции измерения за счет обеспечения воэможности ведения измерений в пределах расходимости пучка света. Устройство содержит два источника 1, два объектива 5, два позиционно-чувствительных фотоприемника 6 и 7 и два блока 8 и 9 определения координат изббражений. Объективы фокусируют излучение противоположных источников 1 на позиционно-чувствительные фотоприемники б и 7, координаты центров иэображений, связанные с взаимным угловым положением, определяются бло ками 8 и 9. 1 ил.

1472762

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений удаленных объектов.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых углов и увеличение дистанции измерения за счет обеспечения возможности ведения измерений в пределах расходимости пучка света, На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство состоит иэ двух оптических систем, каждая из которых состоит из последовательно установленных источника 1 излучения, содержащего точечный излучатель 2 и конденсор 3,. полупрозрачного зеркала

4 и объектива 5, излучатель 2, конденсор 3 .и объектив 5 установлены 20 таким образом, чтобы конденсор 3 фокусировал излучение излучателя 2 в центр объектива 5, причем первая оптическая система установлена на первом объекте, а вторая — на втором, 25 двух позиционно-чувствительных фотоприемников 6 и 7, оптически связанных с первой и второй оптическими системами .соответственно, блоков 8 и,9

I .определения координат, электрически связанных с фотоприемниками 6 и 7 соответственно, каждыи из которых . содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, два формирователя

11 и 12 кода координат, два матричных умножителя 13 и 14, три сумматора

15-17 и две схемы 18 и 19 деления, двух сумматоров 20 и 21, входы которых соединены с выходами блоков 8 и 9, и блока 22 преобразования кода координат, входы которого соединены с выходами сумматоров 20 и 21.

В блоках 8 и 9 определения координат изображения выходы формирователей 11 и 12 кода координат соединены с первыми входами матричных умножителей 13 и 14 соответственно, вторые входы которых соединены с выходом

АЦП 10 и входом сумматора 17, а выходы — с входами сумматоров 15 и 16, 50 выходы которых соединены с первыми входами схем 18 и 19 деления, вторые входы которых соединены с выходом третьего сумматора 17. Выходы схем

18 и 19 деления являются выходами

55 блоков 8 и 9 определения координат изображения. Входы формирователей

11 и 12 кода координат и вход АЦП 10 являются входами строчных и кадровых

Сигналы с выходов фотоприемника

6 и 7 преобразуются формирователями

11 и 12 кода в двоичный код, который поступает на выходы первого 13 и . второго 14 матричных умножителей и на сумматор 17, в которых формируется р

А,, с выхода синхро1= низации фотоприемника снимаются сигналы управления разверткой по строкам и кадру, на основе которых в формирователях 11 и 12 кода координат Х и Y формируются в цифровой форме в коды координат Х;. и Y; . Эти коды ч ч поступают далее на первый 13 и второи

14 матричные умножители, а результаты умножения подаются на сумматоры 15 и 16 на выходах которых формируют сумма синхроимпульсов и входом видеосигнала блоков 8 и 9 определения координат изображения.

Устройство работает следующим образом.

Взаимное угловое перемещение объектов вызывает перемещение изображений источников излучения йа фотоприемниках 6 и 7. Процесс измерения происходит следующим образом: строчные и кадровые синхроимпульсы и видеосигналы с фотоприемников 6 и 7 поступают на входы блоков 8 и 9 onpepeaevza координат. Эти блоки реализуют алгоритм взвешенного суммирования при определении координат центра тяжести изображения точечного источника излучения: и с Е А,. Х,. л !

) с. с. А" . А;. У,. и 3=1 ь ,> А;

1=1 ) = 3 л л где Х, Y — оцении координат центра тяжести изображения точечного источника излучения;

А" — амплитуда сигнала для

1) отсчета с координатами

17 л, n — - число строк растра;

m — число элементов вдоль строки °

14727 ся, соответственно, цифровые коды сумм:

А, Ф1 )с1 р, А; Y;1 .

Цифровые коды указанных сумм с выходов сумматоров 15 и 16 поступают на первые входы схем, на вторые входы которых с третьего сумматора

17 подается код суммы

Е; А,-; .

1= )= 1

Составитель М. Кузнецов

Техред А. Кравчук Корректор М. Васильева

Редактор Т. Лазоренко

Подписное

Тираж 683

Заказ 1700/41

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

С выходов схем деления снимается цифровой код оценок координат центра тяжести изображения источника излучения Х и Y. Выходы схем деления одновременно являются выходами бло25 ков 8 и 9 определения координат. Цифровой код оценок координаты Х с первого 8 и второго 9 блоков определеления координат поступает на вход сумматора 20, а цифровой иод оценок координаты Y — на выход сумматора 21.

Суммарный результат дешифруется и отражается на индикаторной панели блока 22 преобразования кода коорцинат". 35

Формула изобретения

Устройство для измерения взаимного углового перемещения двух объектов, содержащее размещенные на одном . 40 объекте объектив, источник расходяще-.

62

4 гося пучка лучей, расположеHHbIH таким образом, что вершина пучка

I лучей совпадает с центром объектива, и позиционно-чувствительный фотоприемник, расположенный в фокальной плоскости объектива, блок определения координат изображения, входы которого подключены к выходам фотоприемника, и блок преобразования кода координат, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона иэмеряе мых углов и увеличения дистанции измерения, оно снабжено расположенными на втором объекте вторым объективой, вторым источником расходящегося пучка лучей и вторым позиционночувствительным фотоприемником, вторым блоком определения координат изображения и двумя сумматорами, второй источник расположен таким образом, что вершина пучка лучей совпадает с центром второго объектива, второй позиционно-чувствительный фотоприемник расположен в фокальной плоскости второго объектива, объективы расположены таким образом, что первый объектив формирует изображение центра второго объектива на первом фотоприемнике, а второй объектив формирует изображение центра первого объектива на втором фотоприемнике, входы второго блока определения координат изображения подключены к выходам второго фотоприемника, каждый сумматор подключен к соответствующим выходам первого и второго блоков определения координат иэображения, а выходы сумматоров подключены к входам блока преобразования кода координат.