Фотоэлектрический автоколлиматор для фиксации углового положения объекта

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИМАТОР ДЛЯ ФИКСАЦИИ УГЛОВОГО ПОЛО (риг.1 «ЕНИЯ ОБЪЕКТА по авт. св. № 739333, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен электронным блоком, подключенным к фотоприемнику, выполненным в виде последовательно соединенных блока выделения модуля, блока задержки, блока дифференцирования, нуль-органа, формирователя, ключевого элемента, блока формирования строба измерения, первый и второй входы которого подключены к выходу блока выделения модуля и выходу ключевого элемента электронного блока, а выход соединен с управляющим входом ключевого элемента.

(193 (И) СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ь 11 G 01 В 11/26

ГОсуд ственный HoMHTET ccci

fl0 делАм иэ06РетениЙ и ОТКРьГпФ

"М

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 739333 (21) 3512395/18-28 (22) 18..1 1. 82 (46) 28.02.84. Бюл. и 8 (72) Д. П. Лукьянов, П. В. Мелехов, Ю.В. Филатов и А.М. Юдин (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 531. 717(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 739333, кл. G 01 В 11/26, 1978 (прототип). (54)(57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЛИМАТОР ДЛЯ ФИКСАЦИИ УГЛОВОГО ПОЛО-

ЖЕНИЯ ОБЪЕКТА по авт. св. 11 739333, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен электронным блоком, подключенным к фотоприемнику,. выполненным в виде последовательно соединенных блока выделения модуля, блока задержки, блока дифференцирования, нуль-органа, формирователя, ключевого элемента, блока Формирования строба измерения, первый и второй входы которого подключены к выходу блока выделения модуля и выходу ключевого элемента электронного блока, а выход соединен с управляющим входом ключевого элемента.

1076

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для измерения углового положения перемещающихся с постоянной скоростью объектов, например

5 многогранных .призм.

По основному авт. св. 11 739333 известен Фотоэлектрический автоколлиматор для Фиксации углового положения объектов, содержащий

10 коллиматор, включакю1ий источник света и объектив,. светоделитель, фотоприемники отражатель, устанавливаеи4й нв объекте, прямоугольную диафрагму, расположенную за объективом коллиматора по ходу световых лучей, а светоделитель установлен между прямоугольной диафрагмой и отражателем и выполнен в виде призмы Кестерса (1 1.

Недостатком известного коллима-. тора является невысокая точность, измерения, вызываемая появлением на выходе фотоприемника сигналов, характеризующих не только центральный максимум интерференционной картины, но и побочные максимумы.

Цель изобретения - повышение точности измерений. укаэанная"цель достигается . тем, что Фотоэлектрический автокол" лиматор для фиксации углового полд жения объекта снабжен электронным блоком, подключенным к фотоприемнику, выполненным в виде последовательно соединенных блока выделений модуля, блока задержки, блока дифференцирования, нуль"органа, формирователя, ключевого элемента, блока формирования строба измерения, первый и второй входы которого подключены к выхо-40 ду блока выделения модуля и выходу ключевого элемента электронного. бло ка, а выход соединен с управляющим входом ключевого элемента.

На фиг. 1 представлена функцио" нальная схема автоколлиматора; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах отдельных блоков.

Автоколлиматор содержит оптически связанные источник 1 света, объектив 2, прямоугольную диаФрагму 3, призму 4 Кестерса, отражатель 5, установленный на объекте, фотоприемник

6,,последовательно соединенные блок 55

7 выделения модуля, электронный блок, состоящий из блока 8 задержки, блока

9 дифференцирования, нуль-органа

741

Ъ

10, Формирователя 11, ключевого элемента 12, блок 13 формирования с1роба измерения,,состоящий из последовательно соединенных блока 14 дифференцирования, нуль-органа 15, Формирователя 1 6, блока .17 запоминания, блока 18 сравнения, пикового детектора 19, вход которого подключен к выходу блока 7 выделения модуля, а выход соединен с входами блока 17 запоминания и блока 18 сравнения, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 12, выход которого через формирователь

20 соединен с управляющим входом блока 18 сравнения.

Автоколлиматор работает следующим образом.

Параллельные пучки света, сформированные источником 1 света и объективом 2, проходят через прямоугольную диафрагму 3, призму 4 Кестерса, отражаются от отражателя 5, установленного на объекте, вторично проходят через призму Кестерса, образуя на светоделительной грани интерференционную картину, которая преобразуется фотоприемником 6 в . электрический сигнал, При угловом перемещении объекта на выходе фотоприемника 6 Формируется электрический сигнал (Фиг. 2a) положение центрального максимума которого соответствует положению объекта, при котором нормаль, проведенная к поверхности отражателя 5, совпадает с направлением светоделительной грани призмы 4 Кестерса.

Электрический сигнал, снимаемый с фотоприемника 6, поступает на вход блока 7 выделения модуля, задерживается по времени на величину, большую четверти периода Формирования нулевой интерференционной йолосы блоком 8 задержки, дифференцируется блоком 9 дифференцирования, преобразуется в прямоугольный сигнал нульорганом 10, формируется по заднему фронту сигнала, снимаемого с выхода нуль-органа l0, формирователем 11 и поступает на информационный вход ключевого элемента 12.

Блок 13 Формирования строба измерения формирует стробирующий импульс, поступающий на управляющий вход ключевого элемента 12, в момент времени, соответствующий времени формирования импульса, соответсч вуюPut.Þ

ВНИИПИ

Тираж. 587.

Заказ 728/37

Подписное

1076 щего максимальному значению центрального максимума интерференционной картины.

Строб измерения Формируется. сле-. дующим образом.

Электрический сигнал, снимаемый с выхода блока 7. выделения модуля, дифференцируется блоком 14 дифференцирования, преобразуется в пря" моугольный сигнал нуль-органом 15, 1ô по переднему и заднему Фронтам ко. торого Формирователем 16 Формируют" ся короткие импульсы.

Максимальное значение сигнала, снимаемого с выхода блока 7 выделения модуля, периодически определяется пиковым детектором 19, которнй периодически сбрасывается сигналом с формирователя 16. .20

Максимальное значение сигнала, снимаемого с выхода пикового детек тора 19, запоминается блоком 17 запоминания f3o сигналам, снимаемым с выхода формирователя 16.

741 4

Сигналы, снимаемые с аиходов блока

17 запоминания и пикового детектора

19, сравниваются блоком 18 сравнения, который при уменьюении сигнала, снимаемого с выхода пикового детектора

19 и сигнала, снимаемого с выхода блока 17 запоиинания, Фориирует им" пульс, поступающий на управляющий вход ключевого элемента 12, разрезая прохожденйе импульса, соответствующего максимальйому значению интерФеренционной картины.

:Сигнал снимаемый с выхода ключевого элемента 12, запускает форвирователь 20, который формирует импульс", ный сигнал, блокирующий сигнал управления, поступающий на управляющий вход ключевого элемента 12.

Реализация устройства позволит повысить точйость измерения за счет фиксации пространственного положения центрального максимума интерференционной картины, соответствующей определенному угловоиу положению объекта. филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4