Способ определения углов поворота объекта
Союз Советсинл
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<»>783581 (61) Дополнительное K BBT. c8Mfl-sg (22) Заявлено .03.10,77 (21) 2532037/25-28 (5> ) < . с присоединением заявки,%
G 01 Б 11/26
Веударственны3 кемнтет
СССР (23) Приоритет— на делам нзобретеннй н открытнй
Опубликовано 3011 80 Бюллетень Л% 44
Дата опубликования описания 30,11.80 (53 ) Уд К 531,15
Ñ088 8) (72) Авторы изобретения
В, К. Винник, А М. ГорГань и F. Л. Кучерук (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ
ПОВОРОТА ОБЪЕКТА
Изобретение относится к области контрольноизмерительной техники и может быть использовано при разработке двухкоординатных оптикоэлектронных угломерных устройств, служащих для бесконтактного измерения углов.
Известен способ определения утлов поворота объекта, заключающийся в том, что направляют коллимированный пучок излучения на объект, отраженный от объекта пучок направляют на анализатор и измеряют координаты положения оптического изображения, определяемые проекциями направляющего вектора коллимированного пучка излучения на оси чувствительности анализатора (1) .
Однако известный способ характеризуется недостаточной точностью измерения, обусловленной необходимостью измерения координат оптического изображения вдоль двух ортогональных направлений.
Целью изобретения является повышение точности измерения.
Эта цель достигается тем, что формируют два отраженных от объекта пучка с помощью отражателя, выполненного в виде двух призм
Бр = 180 с взаимно ортогональными ребрами, и один иэ них оптически поворачивант вокруг нормали к плоскости, образованной осями чувствительности анализатора, до совмещения npoeamon направляющего вектора коллимированного пучка на одну из осей чувствительности анализатора с друтой и измеряют одноименные координаты полученных оптических изображений по одной оси чувствительности анализатора.
Предлагаемый способ предусматривает пространственное разделение пучка на объекте на две части, каждая из которых несет информацию об утловом положении объекта по одной иэ координат, т.е. направляющие векторы зтнх частей пучка лежат во взаимно ортогональных плоскостях. Пространственное разделение пучка означает, что вдоль коллимированного пучка, параллельно оптической оси системы, можно установить условную плоскость таким образом, что по одну ее сторону будет находиться пучок, имеющий отклонение по одной только координате, а по другую сторону — пучок, имеющий отклонение по друтой координате.
783581
Далее одну из частей пучка, например часть, имеющую отклонение по одной координате, вы. деляют и оптически поворачивают до совмещения проекции направляющего вектора этой части пучка с другой осью, Эти операции.sb няются путем введения в эту часть коллимированного пучка отрвжатедьной призмы, в частности такой призмой может быть призма Дове, После преобразования пучка на анализатор будут поступать,два пучка, отклоненных в одной 1О плоскости, причем угол отклонения пучка, поступающего непосредственно от объекта, пропорционален углу поворота объекта вокруг од1 ной оси, а угол отклонения пучка, прошедшего через призму Дове, пропорционален углу поворота объекта вокруг другой оси. Измеряя эти координаты с помощью однокоординвтиого ана. лизатора, получим информацию об угловом положении объекта относительно двух ортогональных координат. 2Î
Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, принципиальная схема которого изоб. рвжена. на чертеже.
С помощью оптической системы 1 формируют коллимироввнный пучок излучения и яаправляют его на жестко связанные с объектом отражатель, состоящий из двух призм БР— 180 2 и 3, ребра которых взаимно ортогональны, Отраженный от объекта коллимироввнный пучок будет разделен на два, причем каждый из пучков 30 содержит информацию об угловом наклоне объекта относительно только одной из осей, поскольку призма БР-180 инвариантна к поворотам вокруг оси, параллельной ребру ее двугранного угла, т.е, два отраженных коллимированных пуч-З ка будут лежать so взаимно ортогональных плоскостях. Один из этих пучков, например пучок, отраженный от призмы 3, подвергают прострвя. ствениому преобразованию с помощью призмы 4
Дове, установленной в пучке таким образом, что нормаль к ее отражающей грани образует с осью чувствительности. анализатора 5 угол 45, т,е, пучок, отраженный от призмы 3, будет наклонен в той же плоскости, что и пучок, отраженный от призмы 2. В фокальяой плоскости оптической системы 1 образуются два автоколлимвциояных иэображе>ия. Координаты точек измеряют с помощью оляокоординвтного анализатора 5.
Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерений и ynpoeï òü контроль эа счет устранения необходимости измерений во второй, ортогональной координате, что, в свою очередь, позволяет при реализации испольэовать один однокоординатный анализатор и один канал обработки информа (ии, Формула я -. o 6 р å T e í è ÿ
Способ определения::глов поворота объекта, заключающийся в тсм, что направляют коллимироввнный пучок излучения на объект, отраженный от объекта пучок направляют на анали"=-атор и измеряют координаты положения оптического изображения, определяемые проекциями на1травляющего вектора коллимированного пучка излучения яа оси чувствительности анализатора, отличающийся тем, что, с целью повьццеяия точности, формируют два отраженных от объекта пучка с помощью отражателя, выполненного в виде двух призм Бр — 180 с взаимно ортогональными ребрами, и один из них оптически поворачивают вокруг нормали к плоскости, образованной осями чувствительности анализатора, до совмещения проекции направляющего вектора коллимированного пучка на одну иэ осей чувствительности анализатора с другой и измеряют одноименные координаты полученных оптических изображений по одной оси чувствительности анализатора.
Источники информация, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР У 183410, кл. 6 02 В 27/30, 19б4 (прототип).
783581
Составитель Н. Захаренко
Техред С. Мигунова
Корректор.А. Гриценко
Редактор Н. Суханова
Заказ 8525/41
Тираж 801
ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4
