Устройство для измерения линейного смещения объекта

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - повьиаение точности измерений за счет уменьшения погрешностей и влияния внешних воздействий. Зеркально-линзовый отражатель 1 скреплен с объектом. Устройство содержит компенсатор перемещения, включающий оптическую систему, формирующую оптическую равносигнальную зону, плоскопарал-. лельную пластину 2 с приводом 11, генератор 10 противофазного напряжения, связанный с блоком 6 обработки сигнала, датчик положения плоскопараллельной Jшacтины 2, соединенный с регистратором 15. Зеркально-линзовый отражатель 1, смещенный относительно равносигнальной зоны, отражает световой поток , падающий на объект. Отраженный поток направляется на фотоприемник 5, сигнал с которого подается на блок 6 обработки сигнала, где вырабатывается сигнал управления перемещением плоскопараллельной пластины 2 для реализации нулевого метода. Поворот пластины 2 вызывает смещение проекции излучателя 12 на позиционно-чувствительном приемнике 14 датчика положения пластины 2. Сигнал с выхода приемника 14 обрабатывается регистратором 15, который формирует информацию 0смещении объекта в цифровой форме. 1ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001684/24-28 (22) 03.01.86 (46) 23.05.87. Бюл. У 19 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Ю.Г.Кирчин, Э.Д.Панков, Л.Ф.Порфирьев и А.Н.Тимофеев (53) 531.7 (088.8) (56) Шевцов И.В. и др. Опыт внедре,ния прогрессивных методов и средств

1 размерного контроля. — Л., 1977, с. 31. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО СМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к области измерительной техники, Цель изобретения — повышение точности измерений за счет уменьшения погрешностей и влияния внешних воздействий. Зеркально-линзовый отражатель 1 скреплен с объектом. Устройство содержит компенсатор перемещения, включающий оптическую систему, формирующую оптическую равносигнальную зону, плоскопарал-. лельную пластину 2 с приводом 11, генератор 10 противофазного напряжения, связанный с блоком 6 обработки сигнала, датчик положения плоскопараллельной пластины 2, соединенный с регистратором 15. Зеркально-линзовый отражатель

1, смещенный относительно равносигнальной Зоны, отражает световой поток, падающий на объект. Отраженный поток направляется на фотоприемник

5, сигнал с которого подается на блок 6 обработки сигнала, где вырабатывается сигнал управления перемещением плоскопараллельной пластины

2 для реализации нулевого метода. Поворот пластины 2 вызывает смещение проекции излучателя 12 на позиционно-чувствительном приемнике 14 датчика положения пластины 2. Сигнал с выхода приемника 14 обрабатывается регистратором 15, который формирует информацию о смещении объекта в цифровой форме.

1312384

30

Изобретение относится к измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет уменьшения погрешностей и влияния внешних воздействий.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит зеркально-линзовый отражатель 1, установленный на объекте, компенсатор перемещения, состоящий из плоскопараллельной пластины 2, объекта 3, светоделителя 4, в фокальной плоскости которого распо ложен фотоприемник 5, блок 6 обработки сигнала, вход которого связан с выходом фотоприемника 5, прямоугольную призму 7, светоделительное ребро которой расположено в фокальной плоскости объектива 3, первый 8 и второй 9 излучатели, расположенные на одной оси симметрично относительно катетных граней прямоугольной призмы 7, образующих светоделительное ребро, генератор 10 противофазного напряжения, первый и второй выходы которого связаны соответственно с первым 8 и вторым 9 излучателями, третий выход соединен с вторым входом блока 6 обработки сигнала, выход которого подключен к входу привода 1.1, выход которого соединен с плоскопараллельной пластиной 2, датчик положения плоскопараллельной пластины

2,состоящий из точечного излучателя 12, оптически связанные с ним объектив 13 и позиционно-чувствительный фотопри.емник 14, причем плоскопараллельная пластина 2 расположена между объективом 13 и позиционно-чувствительным фотоприемником 14, регистратор 15,, подключенный к выходу позиционночувствительного фотоприемника 14.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 10 противофазного напряжения обеспечивает подачу на излу.чатели 8 и 9 противофазных электрических импульсов., а также выработку опорного сигналадля блока 6 обработки.

В фокальной пчоскости объектива 3 расположено ребро прямоугольной призмы 7, грани которой попеременно облучаются, и он создает в пространстве оптическую равносигнальную зону, являющуюся измерительной базой. Смещенный на некоторую величину относительно равносигнальной зоны зеркально-линзовый отражатель 1 отражает пучок в первоначальном направлении, причем смещение отраженной равносигнальной зоны относительно исходной равно удвоенному смещению отражателя.

Пройдя через объектив 3 в обратном направлении, пучок направляется светоделителем 4 на фотоприемник 5, сигнал с которого подается на блок

6 обработки, где на основании этого сигнала и опорного, поступающего с питающего генератора 10, вырабатывается команда управления плоскопараллельной пластиной 2 для реализации нулевого метода. Поворот плоскопараллельной пластины 2 вызывает параллельное смещение линии визирования компенсатора перемещения и одновременное идентичное смещение проекции излучателя 12 датчика положения плоскопараллельнof-. пластины на позиционно-чувствительном фотоприемнике 14, сигнал с которого обрабатывается регистратором 15.

Применение многоэлементного фотоприемника, например ПЗС, позволяет получать информацию о смещении линии визирования задатчика, а соответственно, и объекта линейно и в цифровой форме.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения линейного смещения объекта, содержащее контрольный элемент, предназначенный для размещения на объекте, компенсатор перемещения, состоящий из оптически связанных плоскопараллельной пластины, объектива, фотоприемника, блока обработки сигнала, вход которого связан с выходом фотоприемника, привода, вход которого соединен с выходом блока. обработки сигнала, а выход — с плоскопараллельной пластиной, и регистратор, о т л и ч а и— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором противофазного напряжения, один из входов которого подключен к второму входу блока обработки сигнала, прямоугольной призмой, первым и вторым источниками излучения, расположенными на одной оси симметрично относительно катетных граней прямоугольной призмы, входы первого и второго источников излучения связаны соответственно с первым и вторым выходами генератора противофазного напряжения, светоделителем, расположенным между фотоприемником

Составитель О.Несова

Техред А.Кравчук Корректор Л,Ворович

Редактор В.Петраш

Заказ 1960/38

Тираж о78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дею:ам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 и объективом компенсатора перемещения по ходу светового излучения первого и второго источников излучения так, что светоделительное ребро прямоугольной призмы расположено в фокальной плоскости объектива, датчиком положения плоскопараллельной пластины, состоящим из точечного излучателя, оптически связанных с ним объектива, оптическая ось которого параллельна оптической оси объектива компесатора перемещения, и

12384 4 позиционно-чувствительного фотоприемника, выход которого соединен срегистратороМ, при этом плоскопараллельная пластина расположена между

5 объективом и позиционно-чувствительным фотоприемником датчика положения, О а контрольный элемент выполнен в виде зеркально-линзового отражателя, устанавливаемого так, что его

10 оптическая ось смещена относительно оптической оси объектива компенсатора перемещения.