Лазерный гониометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК©МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ет) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.03. 81 (21) 32б 3830/18-28

Сееез Соеетсиии

Сецналистюнизии

Весе ублмк (ui996863

pgjм g 3 с присоединением заявки М—

G 01 В 11/2б

Гесуаавственямй квиятет

СССР ае аеааи ваабветенмй я вткрытвй (23) ДриоритетОпубликовано .150233. Бюллетень Йе б (331УДК, 531. 717 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 02. 83 (72) Авторы изобретения

В. Г. Врыков, П. В, Мелехов и A. В. Моч

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) . (7t ) Заявитель с (54 ) ЛАЗЕРНЫЙ ГОНИОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова-но для динамического -измерения углов различных объектов, например многогранных призм.

Известен гониометр, содержащий поворотную платформу--e приводом, датчик угловых перемещений, механически связанный с поворотной плат- щ формой, блок формирования времейных интервалов, вход которого подключен к датчику угловых перемещений, а вы-, ход связан с приводом Х13.

Недостатком гониометра является невысокая .точность измерений.

Наиболее. близким -к-изобретению. по технической сущности является лазерный гонисметр, содержащий йоворотную платформу с приводом, кольцевой лазер, механически связанный с поворотной платформой, блок формирования временных интервалов, генератор, делитель частоты, .частотный дискриминатор, блок обработки информации, первый вход которого подклю.чен к блоку"формирования временных интервалов, выход, кольцевого лазера соединен с вторым входом блока обработки информации и первым входом частотного дискриминатора, второй -ЗО вход которого подключен к выходу делителя частоты, вход которого под-, ключен к генератору, выход частотного дискриминатора соединен с управляющим входом привода 2 ).

Недостатком лазерного гониометра является зависимость результатов измерений от изменения абсолютной скорости вращения поворотной плат- форие с кольцевым лазером..

Бель изобретения — Ьовьваенне точ-— ности измерении.

Укаэанная цель достигается тем, что лазерный гониометр снабжен вторым делителем частоты, вторым частот иым дискриыннатором и датчиком угло зых перемещений, йеханически связанным с поворотной платформой, кольцевой лазер выполнен управЛяемам по частоте, выход датчика угловых перемещений соединен с первым входом вто. рого частотного дискриминатора, второй вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, вход которого подключен к генератору, выход второго частотного дискриминатора соединен с управляющим входом кольцевого лазера.

На чертеже представлена функциональная схема лазерного гониометра.

996863

Гониометр содержит поворотную платформу 1 с приводом, датчик 2 угловых перемещений, кольцевой лазер 3, блок 4 формирования временных интервалов, генератор 5, делитель б частоты, частотный дискриминатор 7, второй делитель 8 частоты, второй частотный дискриминатор 9, блок 10 обработки информации.

Лазерный гониометр работает следующим образом. 10

Поворотная платформа 1 с приводом приводит во вращение датчик 2 угловых перемещений и кольцевой лазер 3.

При вращении поворотной платформы 1 блок 4 формирования временных интервалов формирует временные интервалы, длительность которых пропорциональна, например, углам между отдельными гранями многогранной призмы.

Временной интервал, сформированный блоком 4 формирования временных интервалов, заполняется импульсами, снимаемыми с выхода кольцевого лазера 3, в блоке 10 обработки информации.

Для стабилизации частоты импульсов, снимаемых с выхода кольцевого лазера 3, используются две ветви автоподстройки частоты.

Первая ветвь состоит иэ генератора 5, делителя 6 частоты, частотного Зо дискриминатора 7, выход которого связан с приводом поворотной платФормы 1.

Вторая ветвь состоит иэ датчика 2 угловых перемещений, генератора 5, второго делителя 8 частоты, второго дискриминатора 9, выход которого связан с управляющим входом кольцевого лазера 3.

Импульсы с выхода кольцевого ла- 40 зера 3 поступают иа первый вход частотного дискриминатора 7, на второй вход которого поступают импульсы с выхода делителя 6 частоты.

В случае отличия частот, Формиру- 4 емых кольцевым лазером 3 и делителем б,частоты, на выходе частотного дискриминатора 7 Формируется сигнал, изменяющий скорость вращения поворотной платформы 1. 50

Импульсы с выхода датчика 2 угловых перемещений поступают на первый вход второго частотного дискриминатора 9, иа второй вход которого поступают импульсы с выхода второго делителя 8 частоты.

В случае отличия частот, формируемых датчиком 2 угловых перемещений и вторым делителем 8 частоты, на выходе второго частотного дискримина- Я) тора 9 формируется сигнал, изменяющий частоту кольцевого лазера 3, например, путем перемещения одного иэ элементов, изменяющих длину оптического хода лучей. 65

Благодаря наличию двух ветвей автоподстройки частоты выполняется условие *д К*З нл о = r"î

*2 где „д — угловая частота кольцевого лазера;

К* - коэффициент передачи датчика угловых перемещений, КА, Кд — коэффициенты передачи первого и второго делителей частоты;

Я, — угловая скорость поворотной платформы относительно основания;

Кг - коэффициент передачи гониометра.

Иэ приведенной зависимости следует,что угловая частота кольцевого лазера 3 не зависит от абсолютной угловой скорости кольцевого лазера, что позволяет повысить точность измерений. формула изобретения

Лазерный гониометр, содержащий поворотную платформу с приводом, кольцевой лазер, механически связан.ный с поворотной платформой, блок формирования временных интервалов, генератор, делитель частоты, частотный дискриминатор, блок обработки информации, первый вход которого подключен к блоку формирования временных интервалов, выход кольцевого лазера соединен с вторым входом блока обработки информации и первым входом частотного дискриминатора, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, вход которого подключен к генератору, выход частотного дискриминатора соединен с управляющим входом привода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, он снабжен вторым делителем частоты, вторым частотным дискриминатором и датчиком угловых перемещений, механически связанным с поворотной платформой, кельцевой лазер выполнен управляемым по частоте, выход датчика угловых перемещений соединен с первым входом второго частотного дискриминатора, второй вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, вход которого подключен к генератору, выход второго частотного дискриминатора соединен с.управляющим входом кольцевого лазера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЮА В 3626512, кл. G 01 В 11/26, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 -717956, кл. G 01 В 19/00, 1979 (прототип).

996863

Составитель Т. Айсин

Редактор Л. Веселовская.Техред С.Мигуйова Корректор М. Коста

Заказ 917/58 Тираж 600, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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