Оптико-электронный датчик угла

 

289382

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 19.1.1970 (№ 1394230/18-10) с присоединением заявки ¹â€”

МПК G 02b 27/30

УДК 535.885(088.8) Приоритет

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08,XI1.1970. Бюллетень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 2.II.1971

Авторы изобретения

И. А. Шваб и Н. А. Шваб

Заявители Институт электродинамики и Институт общей и неорганической химии

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЬ1Й ДАТЧИК УГЛА

Изобретение относится к оптико-электролным следящим устройствам, которые могут быть использованы в различных областях науки и техники, например в приборах ориентации космических аппаратов, в контрольно-измер:Iтельной технике и т. д.

Известные датчики угла с разделительной усеченной пирамидой и несколькими фотоприемниками, выдающими сигнал о смещении изображения объекта относительно вершины пирамиды, не обеспечивают линейности выходной характеристики из-за изменения параметров фотоприемников с течением времени.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что в нем использован дополнительный фотоприемник, регистрирующий с помощью дополнительного светоделительного элемента световой поток, прошедший через основания пирамиды и включенный в среднюю ветвь Т-образного контура, симметричные ветви которого образованы резисторами, включенными во входную диагональ измерительного моста.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема датчика; схема включения — на фиг. 2.

Датчик содержит оптическую систему 1 формирования изображения источника света 2, автоколлимационное зеркало 8, светоразделительную пирамиду 4 с фаской на вершине, светоделительный элемент 5, фотоприемники б — 8, два из которых включены в измерительную мостовую схему, а один в среднюю ветвь Т-образного контура, симметричные ветви которого образованы резисторами, включенным во

5 входную диагональ измерительного моста.

Нить накала источника света проецируется конденсором в вершину прямоугольной пирамиды с небольшим перекрытием. Две боковые

10 гран:I ппрампды посеребрены, а основание и квадратная фаска в ее вершине прозрачны.

Вершина пирамиды находится в фокальной плоскости объектива, поэтому вышедшие из объектива лучи попадают на зеркало 8, парал15 лельным пучком и, отразившись от него, направляются обратно в систему и на фотоприемники. Если угол поворота зеркала равен нулю, т. е. плоскость зеркала перпендикулярна оптической оси объектива, то в идеальном

20 случае (при отсутствии дифракционных явлений, аберраций и т. д.) автоколлимационное изображение фаскп точно совпадает с самой фаской. На фотоприемники, включенные в плечи мостовой схемы, в этом случае излучение

25 не попадает, а на фотоприемник, включенный в среднюю ветвь контура, попадает максимум излучения. Место расположения последнего фотоприемника и параметры устанавливаемого перед нпм конденсора подбираются таким

30 образом, чтобы освещенная светом плошадь

289382

Предмет изобретения

Уиг l

Ф г 2

Составители М. И. Илленко

Корректор В. И. )Колудева

Редактор A. В. Корнеев

Йзд. М 15 Заказ 3/7 Тираж 450 Подписное

1111И11ПИ Кл.и!сга по дслз.а изо! рс-.;::i!II и откр!лг:!П при Совете 11иписгро! CCCP

Моски"., /К-3 ), 1 зугиская иав., д. 4,5 1ипогр;.фг!я, пр. Сапупопгч 2 светочувствительной поверхност!! была ряв»я площади самой фяски п»рям»ды.

Параметры моста и Т-образ»ой схемы»одбираются так, чтобы сигнал «I;l гыходс моста был равен нулю при нулевом ряссоглясова»1ш.

Когда зеркало поворя гивается, то изображение фаски смещается, и излучение ио»ядаст»я боковые грани, вызывая засветку од»ого;!з фотоприемников, включенных и I,ëå÷II мостовой схемы. Количество отраженного от полупрозрачного зеркала излучс»»я, !!с»ядяющсго на фотоприемник, включе1!»ый ь сред»iolo ветвь контура, уменьшается, вызывая тем самым функциональное изменен:!е величины»»тающего напряжения моста.

Вследствие этого вслпч1ша выходного сигнала прямо пропорцио»альна величине светового потока, подающего»а другие фотоприемники. (Известно, что выходной сиг»ал с измерительного моста представляет собой прямо пропорциональную функцию питания моста).

Таким образом, сделав !IE!rai!!!e мости управляемым, можно воздействовать»я выхо и!ой

СИГ»Я,1, II»III IIEIEI С О»ЕЛИНЕЙНОСТЬ В»IHPOKHX

»рсделя. :;!зме»с»!!я измеряемого сигнала.

О!!тико-электронный датчик угла, содержагц»й автоколлимацион»ую оптическую систему со свето;1елительным элементом в виде усечс»»ой п»рямиды с зеркальными гранями и двух фото»рвем»иков, размещенных в пучках лу !сй, отраженны.: от граней пирамиды, и включенных в мостовую схему, отличающийся

IåM, что, с целью 1»неаризации выходной характеристики выходного сигнала датчика в широком диапазоне, между конденсором и усечс»»ой пирамидой установлен дополнительный свстодел»тельный элемент, направляющий световой поток, прошедший через основания пирамиды, к фотоприемнику, вкл1оченному в срсдшою ветвь Т-образ»ого контура, симметрич»ые ветв;1 которого образованы включенными во входную диагоня".ü измерительной мостовой схемы резисторами.