Оптико-электронный датчик углового рассогласования

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических следящих системах в качестве измерителя углового смещения объекта. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет устранения погрешности, обусловленной влиянием изменения интегральной чувствительности фотоприемников на результаты контроля. Пучки лучей от объекта контроля проходят через поляризатор 1 и падают перпендикулярно входным граням клиньев 2 и 3. При измерении угла рассогласования в плоскости XOZ разность фаз φ между обыкновенным и необыкновенными пучками лучей на выходе из клина 2 изменяется вдоль оси Y на выходной поверхности анализатора 4 локализуются интерференционные полосы, параллельные оси X, которые регистрируются координатно-чувствительным фотоприемником 5. Появление угла рассогласования вызывает смещение интерференционных полос вдоль оси Y, величина которого пропорциональна углу рассогласования. Измерение угла рассогласования в плоскости YOZ происходит аналогично описанному выше, при этом разность фаз по разной поверхности клина 3 изменяется вдоль оси X, а интерференционные полосы, локализованные на выходной поверхности анализатора 4, параллельны оси X и регистрируются координатно-чувствительным фотоприемником 6. Оптико-электронный датчик обеспечивает более высокую точность контроля по сравнению с известными за счет исключения погрешности, обусловленной влиянием изменения интегральной чувствительности фотоприемников на результаты контроля. 1 ил.

СООЗ COSKYGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ1ТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬС РВУ (51) 5 С 01 В 11/26! (2.1 ) 4329117/24-28 (22) 17.11.87 (46) 07.06.90. Бюп. 1 - 21 (71) МГТУ им. Н.Э.Баумана (72) И.Б.Шавырин, А.А.Лабуть, В.В.Никошин и О.Е.Маказьянц (53) 531.715 (088.8) (56) Приборы для научных исследований. 1985, 9 8, с. 111. (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЬ11 ДАТЧИК УГЛОВОГО РАССОГЛАСОВАНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и .может быть использовано в оптических следящих системах в качестве измерителя углового смещения объекта. Цепью изобретения является повышение точности контроля эа счет устранения погрешности, обусловленной влиянием изменения интегральной чувствительности фотоприемников,на результаты контроля. Пучки лучей от объекта контроля проходят через поляризатор 1 и падают перпендикулярно входным граням клиньев 2 и 3. При измерении угла рассогласования в плоскости XOZ разность фаэ (р

:между обыкновенным и необыкновенными .пучками лучей на выходе из клина 2 изменяется вдоль оси У, на выходндй поверхности анализатора 4 локализуются интерференционные полосы, -парал,лельные оси Х, которые регистрируют ся координатно-чувствительным фотоприемником 5. Появление угла рассогласования вызывает смещение интерфе ренционных полос вдоль оси У, величина которого пропорциональна углу рас-. согласования. Измерение угла рассогласования в плоскости YOZ происходит аналогично описанному, при этом раз ность фаэ по разной поверхности клина

3 изменяется вдоль оси Х, а интерфе1 ренционные полосы, локалйэованные .на выходной поверхности анализатора 4, параллельны оси Х и регистрируются координатно-чувствительным фотоприемником 6. Оптико-электронный датчик обеспечивает более высокую точность контроля по сравнению с известными эа счет исключения погрешности, обусловленной влиянием изменения интегральной чувствительности фотоприемников на результаты контроля. 1 ил.

1569531

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических системах в качест- ве измерителя углового смещения объекта.

Целью изобретения является повы- -. шение точности контроля sa счет исклю ения погрешности, обусловленной влиянием изменения интегральной чув- 10 ствительности фотоприемников на результаты контроля. На чертеже представлена функцио. нальная схема предлагаемого датчика.

Оптико.-электронный датчик углового 15 рассогласования содержит последова тельно установленные на оптической оси поляризатор 1, преобразователь, .выполненный из двух клиньев 2 и 3 из анизотропного материала так, что оптические оси каждого из клиньев сос,тавляют угол 45О с входной гранью соответствущего клина, ai ребра каждого из клиньев 2 и 3 параллельны их главной. плоскости, клинья 2 и 3 ориентированы друг относительно друга так, что оптические оси каждого из них компланарны с одной из двух вза- " имно перпендикулярных плоскостей, проходящих через оптическую ось дато чика и образующих угол 45 с осью поляризатора I, а главные плоскости клиньев 2 и 3 взаимно перпендикулярны, анализатор 4, ось которого.перпендикулярна оси поляризатора 1, коор-35 динатно-чувствительные фотоприемники

5 и 6, установленные так, что каждый из них оптически связан с соответствующим клином 2 и 3, а направление оси чувствительности соответствующе- 40 го фотоприемника 5 или 6 перпендикулярно главной плоскости соответствующего клина 2 или 3.

Датчик работает следующим образам.

Пучки лучей от объекта контроля 45 (не показан) проходят через поляризатор 1 и падают перпендикулярно входным граням клиньев 2 и 3. Рассмотрим измерение угла рассогласования в плоскости ХОК. Разность фаз q меж- 50 ду обыкновенный и необыкновенным пучками лучей на выходе из клина 2 определяется зависимостью

21Ц n n Г2 (n и Й д о (n + п )Ф е е где и и и — главные показатели прео е ломления для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно;

Ь - толщина кристалла.

Так как Ь = ?. о + у где Ы - угол клиновидности клина 2;

? — толщина клина;

Д - длина волны, то по задней поверхности клина 3 разность фаз изменяется вдоль оси Y.

На выходной поверхности анализатора

4 локализуются интерференционные полосы, параллельные оси Х, которые регистрируются координатно-чувствительным фотоприемником 5. При появлении угла. i рассогласования в плосt кости ХОЕ разность фаз, примет значение

При этом интерференционные полосы смещаются вдоль оси Y а направление смещения определяется направлением углового рассогласования. Величина смещения интерференционных полос регистрируется координатно-чувствительным фотоприемником 5.

Измерение угла рассогласования в плоскости YOZ происходит аналогич" но укаэанному, при этом разность фаз. по задней поверхности клина 3 изменяется вдоль оси Х, а интерференционные полосы, локализованнйе на выходной поверхности анализатора 4, параллельны оси Y и регистрируются координатно-чувствительным фотоприемни-ком 6.

Оптико-электронный датчик обеспечивает более высокую точность контро- . ля по сравнению с известными за счет исключения погрешности, обусловленной влиянием изменения интегральной чувствительности фотоприемников на результаты контроля.

Формула и з о б р е т е н и я

Оптико-электронный датчик углового рассогласования, содержащий последовательно установленные на оптической оси датчика поляризатор, преоб разователь, анализатор, ось которого перпендикулярна оси поляризатора, и фотоприем, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности, датчик снабжен вторым фотоприСоставитель А.Заболотский ехред М Ходанич Корректор М Максимишинец

Редактор И.Горная

Заказ 1435 Тираж 495 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.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1569531 б емником, преобразователь выполнен из ходящих через оптическую рсь датчика двух клиньев иэ анизотропного матери- и образующих угол 45 с осью поляриала так, что оптические оси каждого затора, главные плоскости клиньев о иэ клиньев составляют угол 45 с вход- взаимно перпендикулярны, фотоприемниной гранью соответствующего клина, 5 ки выполнены координатно-чувствительа ребра каждого из клиньев параллель- ными и установлены так, что каждый ны их главной плоскости, клинья ори- иэ них оптически связан с соответстентированы друг относительно друга вующим клином, а направление оси чувтак, что оптические оси каждого иэ 1О ствительности соответствующего фотоних компланарны с одной из двух вэа- приемника перпендикулярно главной имно перпендикулярных плоскостей, про- плоскости соответствующего клина.