Фотоэлектрический автоколлиматор
Изобретение относится к оптико-электронным измерительным устройствам и может быть использовано для прецизионного измерения углов в машиностроении и инженерной геодезии. Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном увеличении дальности действия. Для этого анализатор 2 выполнен в виде прозрачной пластины 4 с нанесенной на нее зеркальной полосой 3 и расположен в фокальной плоскости объектива 5 автоколлиматора. Зеркальная полоса расположена так, что ее ось перпендикулярна плоскости сканирования, а ширина полосы выбирается из условия H<SB POS="POST">п</SB>≥36F<SB POS="POST">к</SB>/KD<SB POS="POST">л</SB>, где F<SB POS="POST">к</SB> - фокусное расстояние конденсора источника излучения D<SB POS="POST">л</SB> - диаметр пучка лазера на выходе резонатора K - волновое число. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (gg)5 G 01 В 11/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
1 (21) 4205533/24-28 (22) 30.01.87 (46) 23.03.90. Бюп. h» 11 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (72) А.М. Жилкин, А.Е. Здобников, В.В. Тарасов, В.А. Илюхин, А.Б. Шере,шев и Т.А. Фадеева
j (53) 531.715 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 515080 кл. G 02 В 27/30, 1976. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИИАТОР (57) Изобретение относится к оптикоэлектронным измерительным устройствам и может быть использовано для
„„Я0„„1551985 А 1
2 прецизионного измерения углов в машиностроении и инженерной геодезии.
Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном
Ф увеличении дальности действия. Для этого анализатор 2 выполнен в виде прозрачной пластины 4 с нанесенной на нее зеркальной полосой 3 и расположен в фокальной плоскости объектива
5 автоколлиматора. Зеркальная полоса расположена так, что ее ось перпендикулярна плоскости сканирования, а вырина полосы выбирается из условия
Ь„) 36f„ /kd<, где Е„ — фокусное расстояние конденсора источника излучения; d — диаметр пучка лазера на выходе резонатора, k — волновое число.
1 ил.
1551985
Изобретение относится к оптикоэлектронным измерительным устройствам и. может быть использовано для измерения углов в машиностроении, инженерной геодезии.
Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном увеличении дальности действия. 10
На чертеже показана структурная схема фотоэлектрического автоколлиматора.
Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излуче- . . : ния, анализатор 2, выполненный в ви де зеркальной полосы 3, нанесенной на прозрачную подложку 4, объектив 5, скайатор 6, фотоприемник 7, установленный за анализатором 2 и подключенный к одному из входов электрон: ного блока 8 обработки информации, включающего последовательно подклю- ченные широкополосный усилитель 9, дифференциатор 10,,формирователь 11 25 импульсов, измеритель 12 временных интервалов и генератор 13, подключенный к другому входу электронного блока 8 обработки информации и сканатору 6, конденсор 14, контролируемую поверхность 15.
Фотоэлектрический автоколлиматор работает следующим образом.
Световой поток от источника 1 из.лучения с помощью конденсора 14 формируется B виде пятна размером, оп35 ределяемым формулой
36 » lk „
/ 40 где f — фокусное расстояние конденк сора;
k — волновое число;
a — диаметр пучка лазера на выЛ ходе резонатора, на зеркаль- „ ной полосе 3 анализатора 2; причем ширина полосы определяется указанным выражением с целью обеспечения максимальной чувствительности.
Отраженный зеркальной полосой 3 световой поток формируется объективом
5 и направляется на зеркало сканатора б. Под действием управляющегонапряжения с выхода генератора 13 зеркало сканатора 6 совершает гармонические колебания, в результате ко55 торых световой пучок перемещается по контролируемой поверхности 15. Когда контролируемая поверхность 15 перпендикулярна оптической оси автоколлиматора, центр сканирования автоколлимационного блика совпадает с осью симметрии зеркальной полосы 3 анализатора 2, а на выходе фотоприемника 7 образуются импульсы с частотой повторения вдвое большей частоты генератора 13.
При отклонении контролируемой поверхности 15 на некоторый угол центр сканирования автоколлимационного блика смещается относительно центра зеркальной полосы 3, что приводит к временному смещению импульсов на выходе фотоприемника 7 по отношению к опорному напряжению генератора 13. Импульсы с выхода фотоприемника 7 после усиления широкополосным усилителем 10 дифференцируются бло-. ком и с помощью формирователя 11 преобразуются в прямоугольные импульсы с передним фронтом, соответствующие положению вершины импульсов с фотоприемника 7. Отформированные импуль-. сы поступают на измеритель 12 временных интервалов, измеряющий временной сдвиг между опорным нрпряжением генератора 13 и импульсным .сигналом с фотоприемника 6, который пропорционален угловому смещению контролируемого зеркала 15 относительно нормали к его поверхности.
Формула и з обретения
Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий последовательно расположенные источник излучения с конденсором, анализатор, объектив, сканатор и фотоприемник, электрически связанные электронный блок обработки информации и генератор, выход которого подключен к входу сканатора и одному из входов электронного блока ьбработки информации, другой вход которого подключен к выход1 фотоприемника, отличающийся тем,.что, с целью повьппения точности измерений при одновременном увеличении дальности действия, анализатор выполнен в виде прозрачной пластины с зеркальной полосой и расположен в фокальной плоскости объектива автоколлиматора таким образом, что продольная ось зеркальной полосы перпендикулярна плоскости сканирования, а ширина hä зеркальной полосы определяется выражением
1551985 — длина волны излучения.
Составитель О. Мамонтов
Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска
Редактор А. Шандор
Заказ 321 Тирам 493 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.укгород, ул. Гагарина,101
) 36fll
". ьГ л где f — фокусное расстояние конденк. сора источника излучения; 5
23
k =—
Л а — диаметр пучка лазера на выходе резонатора; — волновое число;
