Устройство для измерения углов поворота объекта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 559108

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,10.75 (2l) 2184869/28 (5l) M. Кл

501 В 11/26 с присоединением заявки №Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05,77.Бюллетень № 19 (45}. Дата опубликования описания 26.07.77 (53) УДК 531.715.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Леонец и В. В. Петров (71) Заявитель

Институт электродинамики АН УССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ

ПОВОРОТА ОБЪЕКТА

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно устройство для измерения уг-„ лов поворота объекта, содержащее осветитель, светоделительный блок, два отража-. теля, образующие две ветви интерферометра и установленные на объекте, фазочувст вительный и регистрирующие блоки (1).

Недостатком известного устройства является невозможность измерения углов 10 поворота в статическом режиме, превышающих угол поворота, вызывающего смещение интерференционной картины на один период.

Известно устройство для измерения углов поворота объекта> содержащее основание т5 с размещенными на нем осветителем, светоделительным блоком, двумя неподвижными отражателями, образующими две ветви интерферометра и установленными по разные стороны светоделительного блока, два 20 плоских зеркала, располагаемых параллельно одно против другого на объекте между светоделительным блоком и одним из от ражателей, блок фотоприемников и элок обработки сигнала с. фотоприемников (2). 25

Недостатком известного устройства является невозможность измерения углов в статическом режиме в диапазоне от 0 до о о

90, так как известным устройством можно измерять только приращение углов поворота.

1!елью изобретения является измерение углов в статическом режиме в диапазоне о от 0 до 90

Это достигается тем, что устройство снабжено модулятором изменения расстояния между двумя плоскими зеркаламн, вход которого подключен к блоку обработки сигна лов, устанавливаемым неподвижно на объекте и киноматически связанным с одним из плоских зеркал.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит вращающееся основание 1, два параллельных зеркала 2, 3> одно из которых выполнено с возможностью поступательного перемещения, модулятор 4 изменения расстояния между зеркалами, выполненный, например > в виде магнитноэлектрической системы, токовая катушка которой соединена с зеркалом 3, а магннч иая система жестко укре плена на основании

559108

1, осветитель 5, светоделительный блок 6, два неподвижных зеркала 7, 8, блок 9 фотоприемников, блок 10 обработки сигналов, в который входят две пороговые схемы 11 и 12, входы которых соединены со входом модулятора 4, триггер 13 со счетным входом, управляемый счетчик 14 импульсов, схема формирования импульсов 15, линия задержки 16, группа логических вентелей

17, блок индикации 18, задающий генератор 19.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии на выходе генератора 19 поддерживается постоянный ток, величина которого соответствует максималь. ному удалению зеркала 3 от зеркала 2, а триггер 13 установлен в состояние, при котором на его выходе, соединенном с управляющим входом счетчика 14, поддерживается напряжение, запрещающее счет импульсов. (Соответствуеющие цели блокировки генератора 19 и триггера 13 на чертеже не показаны). При пуске снимается блокирующий сигнал с триггера 13 и генератора

19, Триггер остается при этом в прежнем состоянии, а выходной ток генератора начинает изменяться по некоторому периодическому закону, например по синусоиде, в соответствии с которым модулятор 4 перемешает в направление к зеркалу 2 зеркало 3.

Для упрощения конструкции блока 9 фотоприемников и счетчика 14 сигнал гене- З ратора 19 целесообразно выбирают таким, чтобы скорость изменения его между моментами реверса е изменяла своего знака, Вследствие перемещения зеркала 3 длина первой ветви интерферометра начинает изменяться.40 и блок 9 фотоприемников вырабатывает импульсы, соответствующие интерференционным полосам, проходящим перед входной

ы елью блока 9.

При достижении определенного уровня сигнала на входе модулятора 4 срабатывает пороговая схема 11, Импульс с этой схемы перебрасывает триггер 13 во втс рое устойчивое состояние и тем самым снимает запрещающий сигнал с управляющего входа счетчика 14, Счетчик 14 начинает регистрировать импульсы, поступающие с блока 9 фотоприемников. Сигнал на выходе схемы 15 в этот момент от сутствует, так как схема 15 вырабатывает импульс только при переходе триггера 13 со второго состояния в первое. Сигнал на входе модулятора 4 продолжает уменьшаться и в какой-то момент времени достигает уровня срабатывания пороговой схе4 лы 12. Импульс с нее перебрасывает триг гор 13 в первое состояние, счетчик 14 прекращает счет импульсов, поступающих с блока 9, а схема 15 вырабатывает импульс, поступающий на группу логических вентелей 17 и на линию задержки 16. С поступлением импульса на группу вентилей

17 содержимое счетчика 14 переносится в блок индикации 18„

Через некоторое время, определяемое параметрами линии задержки 16, импульс со схемы 15 поступает на установочный вход счетчика 14 и устанавливает все разряды его в нулевое состояние.

Достигнув минимального значения, ток на выходе генератора 19 начинает увеличиваться, а зеркало 3 изменяет направление своего движения на обратное. При достижении сигналом на выходе генератора 19 уровня срабатывания схемы 11 вырабатывается импульс, перебрасывающий триггер

13 во второе устойчивое состояние. Счетчик начинает регистрацию импульсов. Состояние блока индикации 18 остается при этом неизменным. При срабатывании через некоторое время схемы 12 прс исходит переключение триггера 13 из второго состояния в первое. При этом счет импульсов с блэка 9 прекращается, а содержимое счетчика, полученное к этому моменту времени, переносится в блок индикации 18. В последующие периоды колебания зеркапа 3 описанные процессы повторяются.

Таким образом, устройство индикации отражает количество интерференционных полос, прошедших перед щелью блока 9 фотоприемников за время между двумя очередными срабатываниями пороговых схем

11 и 12, т. е. отражает изменение длины плеча интерферометра при изменении расстояния между зеркалами 2 и 3 на строго определенную величину.

Формула изобретения

Устройство для измерения углов поворота объекта, содержащее основание с ра . меще на нем осветителем, светоделительным блоком, двух неподвижных отр жателей, образующих две ветви интерферометра и установленных по разные стороны светоделительного блока, два плоских зеркала, располагаемых параллельно одно против другого на объекте между светоделительным блоком и одним из отражателаи, блок фотоприемников и блок обработки сигнала с фотоприемников, о т л и ч а I() щ ее с я тем, что, с целью измерения углов

559108

С-оставитель В. Горшков

Редактор М. Рогова Техред А. Демьянова Корректор П ° Макаревич

Заказ 1483/93 Тираж 907 Подписное

LlHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Ф

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

Филиал Ш1П "Патент, г. Ужгород, ул» Проектная, 4

5 о в статическом режиме в диапазоне от О до 90, оно снабжено модулятором изменения расстояния между двумя плоскими зеркалами, вход которого подключен к бло ку обработки сигналов, устанавливаемым неподвижно на объекте и кинематически связанным с одним из плоских зеркал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 347561, М. Кл. 4 01 В 9/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 154059, М. Кл. Cr01 В 9/02, 1962 (прототип),