Устройство для перемещения снимкодержателей фотограмметрического прибора

 

Изобретение относится к области фотометрического приборостроения. Цель изобретения - повьшение точности перемещения снимкодержателей.При возникновении рассогласования между величиной-перемещения, обработанной в форме перемещения индуктора линейно- . го шагового двигателя 4(5), несущего оптоэлектронный блок 12(13), и величиной перемещения индуктора 2(3),несущего светоделительный и оборачивающий блок 16(17), световой поток перемещается по пластинкам фазовых компенсаторов относительно начального положения. В результате зтого в каждом из каналов возникают разности фаз. Поляризаторами эти разности фаз преобразуются в интенсивности световых потоков, падающих на преобразователи , на выходе которых формируются сигналы, поступающие на усилители постоянного тока 24(25). На выходе последних формируется биполярный аналоговый сигнал, который с учетом знака преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя 28. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ю > 4 С 01 С 11/00

3 ь4,.

Бйй;с, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

eve.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4016324/24-10 (22) 02.12.85 (46) 15.07.87. Бюл. ¹ 26 (72) Е.Е. Онегин, А.А. Чигирев, В.А. Зенькович, Е.И. Белявский, В.N. Зайцев и В.А. Власов (53) 528.722(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1195187, кл. G 01 С 11/04, 26.06.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

СНИМКОДЕРЖАТЕЛЯ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОГО

ПРИБОРА (57) Изобретение относится к области фотометрического приборостроения.

Цель изобретения — повышение точности перемещения снимкодержателей.При возникновении рассогласования между величиной перемещения, обработанной в форме перемещения индуктора линейноi

„„SU» 1323533 А1

ro шагового двигателя 4(5), несущего

1 оптоэлектронный блок 12(13), и величиной перемещения индуктора 2(3),несущего светоделительный и оборачивающий блок 16(17), световой поток перемещается по пластинкам фазовых компенсаторов относительно начального положения. В результате этого в каждом из каналов возникают разности фаз. Поляризаторами эти разности фаз преобразуются в интенсивности световых потоков, падающих на преобразователи, на выходе которых формируются сигналы, поступающие на усилители постоянного тока 24(25). На выходе последних формируется биполярный аналоговый сигнал, который с учетом знака преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя 28. 2 ил.

1 1323533 2 щие сигналы.

55 разом.

Изобретение относится к фотограмметрическому приборостроению, в частности к аналитическим стереофотограмметрическим приборам.

Целью изобретения является повышение точности перемещения снимкодержателей.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства перемещения снимкодержателя фотограмметрического прибора; на фиг. 2 — схема оптоэлектронного блока для измерения величины рассогласования положения индуктораснимкодержателя и индуктора однакоординатного линейного шагового двигателя и преобразования его в электрический сигнал.

Устройство состоит из (фиг. 1) двух двухкоординатных линейных шаговых двигателей (ЛШД), образованных общим основанием — статором 1 и индукторами-снимкодержателями 2 и 3, однокоординатных ЛШД 4-7, преобразователей 8-11 линейных перемещений в числоимпульсные коды(L N), жестко связанных с индукторами однокоординатных ЛШД, оптоэлектронных блоков

12-15, для измерения рассогласований между перемещениями индукторов однокоординатных и двухкоординатных

ЛШД, светоделительных и оборачивающих оптических блоков 16-19, блоков

20- З управления однокоординатными

ЛШД (БУП), усилителей 24-27 сигнала рассогласования, аналого-цифровых преобразователеи (АЦП) 28-31, блоков

32-35 управления двухкоординатными (БУ2) ЛШД, цифрового вычислительного блока 36. В качестве цифрового вычислительного блока может быть использована ЭВМ.

Оптоэлектронные блоки 12-15 (фиг,2) идентичны. Каждый из них содержит монохроматический источник 37 света, коллиматор 38, формирующий параллель— ный световой пучок, поляризатор 39, осуществляющий линейную поляризацию светового пучка, фазовые компенсаторы 40 и 41 анализаторы 42 и 43 поляризации, собирающие линзы 44 и 45 и фотоэлектрические преобразователи

46 и 47. Каждый из идентичных светоделительных и оборачивающих блоков (фиг. 2) содержит призму 48 с полупрозрачной гранью 49 и призму 50, склеенных по полупрозрачной грани 49.

Устройство работает следующим обПри поступлении кодов перемещения с выхода цифрового вычислительного блока 36 на первые входы блоков управления 20-23 и 32-35 индукторы5 снимкодержатели двухкоординатных JEIII и индукторы однокоординатных ЛШД перемещаются на соответствующие расстояния. При этом на вторые входы блоков 20-23 управления однокоординатными ЛШД с выходов соответствующих преобразователей 8-11 линейных перемещений в числоимпульсные коды (L N) поступают коды реального перемещения индукторов однокоординатных

ЛШД, которое в силу технологических причин будет отличаться от заданного перемещения.

Разница между заданным кодом перемещения и кодом реального перемещения учитывается в блоках управления однокоординатными ЛШД, на выходах которых появляются корректирующие сигналы, При несовпадении перемещения индукторов-снимкодержателей двухкоординатных ЛШД с перемещением индукторов соответствующих однокоординатных ЛШД на выходах оптоэлектронных блоков 12-15 появляются сигналы рассогласования, через дифференциальные усилители 24-27 и аналого-цифровые преобразоватепи 28-31, поступаю- щие на вторые входы блоков управления двухкоординатными ЛШД, на выходах которых появляются корректируюВ начальном положении световой поток от источника 37 света, сформированный в параллельный пучок коллиI матором 38 и линейно поляризованный поляризатором 39, отразившись от полупрозрачной грани 49 призмы и частично пройдя через нее и отразившись от грани призмы 50 будет проходить, через точки„ одинаково удаленные от

45 середины компенсаторов 40 и 41 фаз в противоположные стороны.

Как известно в компенсаторе фаз, состоящем из двух кварцевых клиньев (положительных одноосных кристаллов) с одинаковыми острыми углами, расположенными (фиг. 2) в одном из клиньев оптическая ось параллельная, а в другом— перпендикулярна ребру. Если п и и показатели преломления кварца для обыкновенного и необыкновенного лучей, а h u h — толщины клиньев в точке, 1 через которую проходит световой луч, то после прохождения света через оба

1323533 клина разность фаз между лучами будет равной

2/

6 = — "(и — и )(h — h ) с о г

Скорость луча, для которого направление колебаний вектора D (электрический вектор колебаний электромагнитной волны света) перпендикулярно к главной оси (обыкновенный луч), 10 превышает скорость необыкновенного луча. Поэтому компонента, в которой направление колебаний перпендикулярно ребру клина, будет опережать вторую компоненту в одном клине и отставать 15 в другом. Если точка падения светового луча движется вдоль пластинки, то толщины h и h, а следовательно, и разность фаз 5 непрерывно меняется, причем 5 равно нулю в середине плас-20 тинки.

Поляризатор 39 и анализаторы 42 и

43 установлены ортогонально. Поэтому в начальном положении световые потоки от источника 37, прошедшие по двум каналам соответственно через элементы

38, 39, 48, 49, (отраженный от грани

49 пучек света) 40, 42, 44 и 38,39, 48, 49, (прошедший через полупрозрачную грань пучек) 50, 41, 43, 45, будут гаситься скрещенными поляризаторами

39, 42 и 39,43. Поэтому сигналы на выходах фотоэлектрических приемников

46 и 47 будут нулевыми.

Такой же нулевой результат на выхо-35 де аналого-цифрового преобразователя получится; если фазовые компенсаторы сдвинуты от начального положения на одинаковые величины, кратные 1/4 периода 3,,но в противоположные сто- 40 роны. Это положение фазовых компенсаторов принимается в качестве начального и выбирается таким образом для того чтобы получить информацию о знаке рассогласования. 45

Если же в результате отработки ЛШД

4(5(и 2(3) кода перемещения по каким-либо причинам возникнет рассогласование между величиной перемещения, отработанной в форме перемещения индуктора однокоординатного ЛШД 4(5), несущего оптоэлектронный блок 12(13) и перемещения индуктора 2(3), несущего светоделительный и оборачивающий блок 16(17), то это рассогласование вызовет перемещение светового потока по пластинкам фазовых компенсаторов

40 и 41 относительно начального положения, в результате чего в каждом из каналов возникнут разности фаз 6 и

1 бг, неодинаковые по величине.Скре" щенными поляризаторами 39, 42 и 39, 43 эти разности фаз преобразуются в интенсивности световых потоков,падающих на фотоэлектрические преобразователи 46 и 47. В результате этого на выходах фотоэлектрических преобразователей 46 и 47 формируются сигналы, которые подаются на усилитель

24(25) постоянного тока с дифференциальным входом. На выходе усилителя

24(25) формируется биполярный аналоговый сигнал, который с учетом знака преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя 28(29).

Формула изобретения

Устройство для перемещения снимкодержателей фотограмметрического прибора, содержащее цифровой вычислительный блок и два двухкоординатных линейных шаговых двигателя с блоками управления по каждой координате,ка>кдый из блоков выполнен в виде последовательно соединенных микропроцессора, два входа которого являются входами блока управления, генератора шаговых импульсов, цифроаналогового преобразователя, усилителя мощности и демпфера, первый вход микропроцессора соединен с выходом цифрового .вычислительного блока, выходы усилителя мощности и демпфера соединены с соответствующими входами линейного шагового двигателя, статор двухкоординатных линейных шаговых двигателей выполнен плоским с системой взаимно перпендикулярных канавок и отверстий в центре рабочей зоны каждого индуктораснимкодержателя, выполненного в виде рамки с фазными обмотками управления, дросселем и х,у-группами координатных магнитов, обращенных зубцовыми структурами к канавкам статора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и перемещения снимкодержателей путем измерения и автоматической коррекции его текущего положения, оно снабжено четырьмя однокоординатными линейными шаговыми двигателями, взаимно перпендикулярно и попарно расположенными по смежным краям плоского статора, в .цепь каждого однокоординатного линейного шагового двигателя вклкчен дополнительно

13235 в(Я а(л (Ж

Я(г71 М(Ф) м(о)

Фиг Я

Составитель Е. Хлынов

Техред М.Моргентал

Корректор И., Эрдейи

Редактор Ю„Середа

Заказ 2929/28 Тираж б77 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4 введенный блок управления и введенный преобразователь линейных перемещений: в числоимпульсный код, вход которого соединен с выходом соответствующего однокоордииатного линейного шагового двигателя, а выход — с вторым входом соответствующего блока управления, на

Каждом из индукторов-снимкодержателей взаимно перпендикулярно и параллельно канавкам жестко закреплены две введенные призмы, каждая из которых выполнена в виде прямоугольной призмы с полупрозрачной гранью, склеенной с ромбической призмой,на индукторе каждого однокоординатного линейного шаго- 1э вого двигателя жестко закреплен введенный оптоэлектронный блок, связанный выходами с вторым входом соответствующего блока управления двухкоординат— ным линейным шаговым двигателем через 20 соответствующие введенные дифференци33 6 альный усилитель и аналого-цифровой преобразователь, каждый оптоэлектронный блок выполнен в виде источника нерасходящегося поляризованного све-тового излучения оптически сопряженного с входом призмы и двух приемных каналов, вход каждого иэ которых оптически сопряжен с соответствующим выходом призмы, причем каждый из приемных каналов выполнен в виде последовательно расположенных по ходу светового излучения оптического компенсатора разности фаз, поляризатора, ось поляризации которого расположена перпендикулярно электрическому вектору светового излучения, собирающей линзы и фотоэлектрического приемника, выход которого является выходом оптоэлектронного блока, причем оптические оси приемных каналов расположены параллельно соответствующим канавкам.