Способ измерения угловых перемещений объекта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использовано для дистанционного измерения угловых перемещений объекта в системах точного позиционирования. Целью изобретения является повышение точности измерения узловых перемещений. По способу измерения перед анализом положения марок осуществляют поворот изображения одной из сформированных марок до положения , перпендикулярного линии чувствительности линейки ПЗС, поочередно растягивают их изображения в направлении, перпендикулярном линии чувствительности линейки ПЗС. поочередно анализируют уровень освещенности изображения марок и при уровне меньше порогового, формируют изображение параллельно смещенной марки. В устройство для осуществления способа введены 2п источника света, 2п световода, 2п щелевых диафрагм, второй объектив, цилиндрическая линза, анализатор уровня освещенности , переключатель светодиодов, переключатель шторки, каждый источник света оптически связан с одним световодом и одной щелевой диафрагмой, все щелевые диафрагмы установлены в фокальной плоскости первого объектива, линейка ПЗС установлена в фокальной плоскости второго объектива, выходы линейки ПЗС через анализатор уровня соединен с переключателем шторки и переключателем светодиодов. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 11/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4833363/28 (22) 04.06,90 (46) 30,03.93. Бюл. № 12 (71) Научно-производственное объединение Геофизика" (72) Л.А,Глебович„Г.Ф.Дудкин, Б.Л.Медведев, Н.M.Ñòðèæîâà, Б.В.Тишуков и В.А.Шемякин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 759848, кл. G 01 В 11/26, 1987. . Авторское свидетельство СССР № 1049735, кл. 6 01 B 11/26, 1989. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения усовых перемещений объекта в системах точного позиционирования. Целью изобретения является повышение точности измерения угловых перемещений. По способу измерения перед анализом положения марок осуществляют поворот изображения одИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения угловых перемещений в системе точного позиционирования.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа измерения угловых перемещений объекта.

„, Ж„„1805287 А1 ной из сформированных марок до положения, перпендикулярного линии чувствительности линейки ПЗС, поочередно растягивают их изображения в направлении, перпендикулярном линии чувствительности линейки ПЗС. поочередно анализируют уровень освещенности изображения марок и при уровне меньше порогового, формируют изображение параллельно смещенной марки. В устройство для осуществления способа введены 2п источника света, 2п световода, 2п щелевых диафрагм, второй объектив, цилиндрическая линза, анализатор уровня освещенности, переключатель светодиодов, переключатель шторки, каждый источник света оптически связан с одним световодом и одной щелевой диафрагмой, все щелевые диафрагмы установлены в фокальной плоскости первого объектива, линейка ПЗС установлена в фокальной плоскости второго объектива, выходы линейки ПЗС через анализатор уровня соединен с переключателем шторки и переключателем светодиодов. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

Источники света 1, 2 посредством световодов 3, 4 поочередно освещают щелевые диафрагмы 5, 6 и с помощью светоделителя

7 и объектива 8 создают расходящийся оптический пучок. Причем каждый из источников света 1, 2 оптически связан только с одним иэ световодов 3, 4 и одной из диафрагм 5, 6. Взаимно перпендикулярные ще1805287. левые диафрагмы 5, 6 расположены в фокальной плоскости объектива 8. Объектив 9 фокусирует часть этого пучка и с помощью светоделителя 10, прямоугольных призм

11, 12, цилиндрической линзы 13 строит изображения щелевых диафрагм в плоскости линейки 14 ПЗС. На линейке ПЗС с помощью экранизирующей шторки 15 поочередно формируются только информационные изображения щелевых диафрагм

5, 6, Призма 11 поворачивает изображение щелевых диафрагм 5 до положения, перпендикулярного линии чувствительности линейки 14 ПЗС, установленной в фокальной плоскости объектива 9 перпендикулярно изображению щелевых диафрагм 6, Цилиндрическая линза 13 поочередно растягивает изображение щелевых диафрагм 5, 6 в направлении, перпендикулярном линии чувствительности линейки 14. Анализатор 16 уровня поочередно анализирует уровень освещенности иэображения щелевых диафрагм 5, 6 и при уровне меньше порогового подает сигналы на переключатель 17 шторки и переключатель 18 светодиодов, в ре-. зультате формируется параллельно смещенное изображение щелевой диафрагмы. Процесс переключений светодиодов 1, 2, формирования изображений щелевых диафрагм 5, 6 в плоскости линейки 14, анализирования уровня освещенности продолжается до тех пор, пока с анализатора 16 уровня не будет получен максимальный (пороговый) . уровень сигнала, Формула изобретения

1. Способ измерения угловых перемещений объекта, заключающийся в том, что поочередно формируют изображения двух .протяженных взаимно перпендикулярных пересекающихся марок и поочередно анализируют их положение с помощью линейки

ПЗС, установленной в плоскости анализа перпендикулярно изображению соответст25

39 связанными с ними через светоделитель и щелевыми диафрагмами и и световодами, и установленными в приемном блоке светоде-. лителем, двумя прямоугольными призмами, 35 расположенными соответственно в потоках излучения от светоделителя, шторкой, установленной перед одной из призм с возможностью изменения положения, цилиндрическойлинзой,объективом, анализа40 тором уровня и двумя переключателями, а выходы линейки ПЗС через анализатор уровня связаны с соответствующим пере, ключателем.

20 вующей марки, отл и,ча ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности измерения угловых перемещений, производят формирование изображений дополнительных марок, перед анализом положения изображений марок осуществляют поворот иэображений одной из дополнительных марок, производят поочередное трансформирование изображений марок в плоскости анализа, поочередно определяют уровень освещенности изображений марок, устанавливают значение порогового уровня освещенности, при уровне ниже порогового формируют изображения параллельно смещенной марки, а угловое перемещение определяют путем сравнения координат центров марок в плоскости объекта и их изображений в плоскости анализа.

2. Устройство для измерения угловых перемещений объекта, содержащее источник излучения и оптически связанные с ним две щелевые диафрагмы, дваг етовода и объектив, образующие осветительный блок, и предназначенный для скрепления с объектом приемный блок в виде линейки ПЗС и блока обработки информационных сигналов, о тл и ча ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено расположенными в осветительном блоке и источниками излучения и оптически

1805287

Редактор Л. Народная

Заказ 934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1!4

Составитель Н. Захаренко

Техред М, Моргентал Корректор М. Шароши