Устройство для измерения геометрических параметров объектов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ о)785645 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21f) 878 (21) 2659709/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 071280. бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07,1280 (51)М. Кл.

G 01 8 11/02

Государстееииый комитет

С С С P по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 535.6т

:531.14(088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Харизоменов, П. A. Сорокин и К. С. Ру s=

1 т- :- (71) Заявитель

Тульский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ОБЬЕКТОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для измерения размеров деталей, величин их перемещений и амплитуды вибраций механизмов.

Известно устройство для измерения геометрических параметров объектов, содержащее источник света, блок питания источника света с регулятором тока, фоточувствительные элементы, систему компенсационной обратной связи, установленную между блоком питания источника света и фоточувствительными элементами и состоящую нз сумматора и схемы вычитания с tS внутренним уменьшаемым сигналом fig .

Недостатками такого устройства является сложность и малое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению яв- 20 ляется устройство для измерения геометрических параметров объектов, содержащее излучатель, располнгаеввюй оптической осью под углом 10 -70 к

0 а поверхности. объекта, полупрозрачное зеркало для раэделения отраженного от объекта светового потока,фотоприемник с диафрагмой, установленной перед его светочувствительной поверхностью,усилитель индикации, соединенный входом 30 с выходом фотоприемника, и дополнительные фотоприемник и усилитель 2 .

При использовании в этом устройстве в качестве фотоприемников фотореэисторов возникает погрешность изме рения вследствие существенной нелинейности их световой характеристики. В случае применения фотодиодов и фототранэисторов имеет место сильная зависимость точности измерения от скорости перемещения измеряемого объекта из-за влияния включенной в о6» ратную связь усилителя емкости р-и перехода.

Целью изобретения является повьваение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено управляемым сопротивлением, включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя индикации и соединенным управляемым входом с выходом дополнительного усилителя, а дополнительный фотоприемник включен на вход дополнительного усилителя.

Кроме того, в устройстве в качестве управляемого сопротивления применен полевой транзистор.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

785645

Формула изобретения

Устройство для измерения геометрических параметров объектов содержит излучатель 1, располагаемый оптической осью под углом 10-70 к поверхо о ности объекта 2, полупрозрачное зеркало 3 для разделения отраженного от объекта 2 светового потока, фотоприемник 4 с диафрагмой 5, установленной перед его светочувствительной поверхностью,усилитель 6 индикации, соединенный входом с выходом фотоприемника 4,дополнительные фотоприемник 7 и усилитель 8, управляемое сопротивление 9, в качестве которого применен полевой транзистор, и резистор 10, соединенные последовательно и образующие цепь обратной связи усилителя 6 индикации, и резистор 11, образующий цепь обратной связи дополнительного усилителя 8. При этом дополнительный фотоприемник 7 включен на вход дополнительного усилителя 8, соединенного выходом с управляемым входом управляемого сопротивления 9.

Устройство работает следующим образом.

Луч излучателя 1, отражаясь от измеряемого объекта 2, попадает через полупрозрачное зеркало 3 и диафрагму

5 на фотоприемник 4. Сигнал с фотоприемника 4 усиливается усилителем 6 индикации. Выходное напряжение усилителя б зависит от величины светового30 потока, прошедшего через полупрозрачное зеркало 3, величины смещения луча относительно диафрагмы 5 и коэффициента усиления усилителя б индикации.

Коэффициент усиления усилителя 6 ин- 35 дикации меняется в зависимости от изменейия величины управляемого сопротивления 9, пропорционального выходному сигналу дополнительного усилителя 8, на вход которого поступает 40 сигнал с фотоприемника 7 с полностью открытой светочувствительной поверхностью

Сигнал с фотоприемника 7 пропорционален интенсивности светового потока, отраженного от полупрозрачного 4> зеркала 3. Изменения величины светового потока, отраженного от измеряемого объекта 2, вызывают соответствующие изменения коэффициента усиления усилителя 6, в результате чего его 50 выходное напряжение определяется лишь величиной смещения луча относительно диафрагмы 5, которая пропорциональна размеру контролируемого объекта 2.

В связи с тем, что коэффициент усиления усилителя 6 является функцией светового потока, отраженного от измеряемой детали, величина выходного напряжения усилителя 6 зависит только от размера измеряемого объекта 2 или величины перемещения поверхности объекта. За счет этого полностью исключается влияние изменения интенсивности светового потока излучателя, отражающих свойств контролируемой поверхности, степени проэрачйости среды и т.д. и тем самым повышается точность измерения.

Возможность применения в устройстве вентильных фотоприемников и фотоприемников с внешним фотоэффектом, позволяет исключить погрешность от нелинейности, свойственную устройствам с фоторезисторамн в качестве фотоприемников.

1. Устройство для измерения геометрических параметров объектов, содержащее излучатель, располагаемый оптической осью под углом 10-70 к поверхности объекта, полупрозрачное зеркало для разделения отраженного от объекта светового потока, фотоприемник с диафрагмой, установленной перед его светочувствительной поверхностью, усилитель индикации, соединенный входом с выходом фотоприемника, и дополнительные фотоприемники и усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности иэйерений, оно снабжено управляемым сопротивлением, включенным в цепь от. рицательной обратной связи усилителя индикации и соединенным управляемым входом с выходом дополнительного усилителя, а дополнительный фотоприемник включен на вход дополнительного усилителя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве управляемого сопротивления применен полевой транэистор.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

В"=602775, кл. G 01 В 19/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 449235, кл. С 01 В 11/02, 1973 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8826/42

Тираж 801 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4