Оптико-электронное устройство

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим измерение углов поворота контролируемого объекта относительно оси скручивания. Предлагаемое устройство может применяться в станкостроении, в строительстве, в геодезии, Целью изобретения является повышение надежности устройства . Устройство содержит два источника 5, 6 света с щелевой диафрагмой 4, призменный блок 1 в виде жестко связанных между собой призмы типа АР-900 и призмы типа АКР-900 и двух объективов 2, каждый из которых связан с одной из призм, два анализатора 7. 8 в виде приборов с зарядовой связью, жестко связанных с источниками света на расстоянии, равном расстоянию между центрами объективов призменного блок 1, при; этом один источник света смещен относительно другого и расположен на продолжении щелевой диафрагмы так. что щелевая диафрагма и источники света расположены симметрично оптической оси объектива. Анализаторы электрически связаны с блоком преобразования, содержащего блок 11 управления счетчиком, счетчик 12 импульсов, генератор 13 импульсов , делитель 14 частоты, блок 15 управления . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 G 01 В 11/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904157/28 (22) 22.01.91 (46) 15.04.93. Бюл. N 14 (71).Производственное обьединение "Завод

Арсенал" (72)!О. В. Богуненко, Г. А, Брух, И, Е. Гринюк. О. M. Оршак и И. М. Пасько (56) Авторское свидетельство СССР

N- 953457, кл. 6 01 В 11/26, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 1486791, кл. G 01 В 21/00, 1990. (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим измерение углов поворота контролируемого объекта относительно оси скручивания. Предлагаемое устройство может применяться в станкостроении, в строительстве, в геодезии. Целью изобретения является повышение надежности уст„„Я „„1809299 А1 ройства. Устройство содержит два источника 5, 6 света с щелевой диафрагмой 4, призменный блок 1 в виде жестко связанных между собой призмь типа АР— 90 и призмы типа АКР-90" и двух объективов 2, каждый из которых связан с одной из призм, два анализатора 7. 8 в виде приборов с зарядовой связью, жестко связанных с источниками света на расстоянии, равном расстоянию между центрами обьективов призменного блок 1, при этом один источник света смещен относительно другого и расположен на продолжении щелевой диафрагмы так, что щелевая диафрагма и источники света расположены симметрично оптической оси объектива, Анализаторы электрически связаны с блоком преобразования, содержащего блок 11 управления счетчиком, счетчик 12 импульсов, генератор 13 импульсов. делитель 14 частоты, блок 15 управления. 1 ил.

1809299

Изобретение относится к. измеритель ной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим измерение углов поворота контролируемого обьекта относительно оси скручивания (линии соединяющей два объекта) и может применяться в станкостроении, в строительстве, в геодезии.

Целью изобретения является повышеwe надежности без ослабления светового сигнала.

На чертеже представлено предлагаемое ус ройство.

Устройство содержит призменный блок

1 в виде жестко связанных между собой призм типа AP-90 и призмы типа AKP-90, объективы 2, жестко связанные с прйзменным блоком, оптические оси 3 обьективов, щелевую диафрагму 4; основной источник 5 света и дополнительный источник 6 света; анализатор в виде основного прибора 7 с зарядо- вой связью и дополнительного прибора 8 с зарядовой связью, стеклянную пластинку 9, на которой закреплены (приклеены) щелевая диафрагма и приборы с зарядовой связью, блок преобразования, содержащий, например, блок 10 формирования сигналов, блок 11 управления счетчиком, счетчик 12 импульсов; генератор импульсов 13, делитель частоты 14, блок управления 15; блок

16 формирования управляющих импульсов; коммутатор 17 частоты.

Приборы 7 и 8 с зарядовой связью, блок

10 формирования сигналов, блок 11 управления счетчиком и счетчик 12 импульсов последовательно электрически соединены между собой.

Генератор 13 импульсов, делитель 14 частоты и блок 15 управления также последовательна электрически соединены мел ду собой.

Первый выход блока 15 соединен с сточником 1 света, второй выход со вторым счетчиком 12 импульсов, третий и четвертый выход — со входами приборов 7 и 8 с зарядовой связью. Второй выход делителя 14 частоты соединен со вторым входом блока

11 управления счетчиком; третий вход котоpQl Q соединен со BTopbIM входом генерато.ра 13 импульсов. Второй выход блока 11 управления счетчиком соединен с треть м входом счетчика 12 импульсов, выход ко-рого является выходом устройства. Целевая диафрагма 4 и приборы с зарядовой сВязью 7 и 8 находятся в фокальн 1Й плоскости объективов 2. Источник света 5 и прибор 7 с зарядовой связью, а также источник света 6 и прибор 8 с зарядовой с - ;. ью жестко связанные между собой на расс; аянии," равном расстоянию между центрами объективов 2. Дополнительный источник 6 света смещен относительно основного, жестко связан с ним и расположен на продолжении. щелевой диафрагмы 4 так, что щелевая диафрагма 4, основной 5 и дополнительный 6 источник света расположены симметрично оптической оси 3 объектива.

Соответственно приборы 7 и 8 также расположены симметрично оптической оси 3 объектива.

"0 Щелевая диафрагма 4 имеет габариты, превышающие габариты нескольких светоприемных ячеек. Блоки 10, 11, 12, 13, 14; 15 могут быть выполнены в одноканальном исполнении, в двухканальном исполнении и

15 трехканальном исполнении, Устройство работает следуюЩим образом.

Свет от источников 5 и 6 попадает на объектив 2 и формируется в два параллель20 ных пучка (один от одного источника света, другой от другого источника света). Эти пучки пройдя призменный блок 1 попадает на обьектив 2, который строит два участка изображения щели 4 в своей фокальной плоско25 сти, Причем участок щели 4, освещаемый источником света 5, строится на светочувствительной площадке прибора с зарядовой связью 7, а участок щели, освещаемый источником света 6. строится на светочувстви30 тельной площадке прибора с зарядовой связью 8.

Если линия, соединяющая центры объективов 2 будет параллельна линии, проходящей через щелевую диафрагму 2 и центр

35 приборов с зарядовой связью 7 и 8, то изображение участков щели 4 будет совпадать с центрами приборов 7 и 8.

При повороте призменного блока 1 вокруг оптической оси 3 обьектива 2 (оси скру40 чивания) на угол а оптическая ось одного из объективов 2 будет поворачиваться относительно оптической оси другого объектива 2 и два изображения щелевой диафрагмы 4 будет смещаться от центров Ilo светочувст

"5 вительным площадкам на одинаковую величину Л 1- Btg а, где  — расстояние между центрами объективов 2, Светоприемцые ячейки в пределах изображения щелевой диафрагмы 4 накапливаю заряды пропор.. онально освещенности и,. емени зкспоэиц. .и источников 5 и 6 света.

После окончания экспозиции с блока 15 управления на приборы 7 и 8 с зарядовой связью поступают тактовые импульсы пере55 носа заряда. Эти импульсы образованы из импульсов, вырабатываемых генератором

13 с помощью деления частоты делителем, 14 и преобразованием параметров импульсов с помощью блока 15 управления, На

1809299 вход блока 10 формирования сигналов поступает сигнал в виде импульсов пропорциональный освещенности ячеек, В блоке 10 сигналы накапливаются и фильтруются с целью аффективного подавления составляющей тактовой частоты. На выходе блока 10 формирования сигналов появляется импульсов, форма которого равна форме огибающего информационного сигнала, При перемещении щелевой диафрагмы 4 временный интервал от начала отсчета до середины импульсов будет изменяться на величину, пропорциональную величине перемещения щелевой диафрагмы 4. Далее сигнал поступает в блок 11 управления счетчиком, где формируется прямоугольный импульс при превышении уровня сигнала выше порогового, Этот импульс управляет коммутатором 17 частоты, входящего в блок

11. При отсутствии управляющего импульса на выходе блока 16 формирования управляюших импульсов (входящего в блок 11) на вход счетчика импульсов 12 поступают счетные импульсы от генератора 13 (через блок

11) с частотой f, а при наличии — с частотой

f/2 (o> делителя 14 через блок 11), Так как .частота выбрана в и раз (п — целое число) выше тактовой, то за время nepe;:.ада йнформации(заряд. з. риборах 7 и 8 из одной ячейки в другую в четч к 13 заносится и импульсов при от утс1вии управляющего импульса с фар.,ро.;ателя управляющих импульсов блока 11 и при наличии управляющего импульса — и/2, импульсов.

Таким образом, в момент подачи тактового импульса с устройства 15 на приборы 7 и 8 счетчик 12 открывается и заполняется

«сличеств" l импульсов Й с частотой f до

;:,ента;.;и (; да управляющего импульса, 3ь,ем счет ик 12 дополнительно заполняется ко. ичествам импульсов Nz с частотой f/2 да момента окончания управляющего импульса. По окончании управляющего импульса счетчик останавливается. Общее количествО импульсов N>+ Йр, записанных в счетчик 12, будет пропорционально расстоянию от начала периодической структуры приборов с зарядовой связью 7 и 8 до середины двух изображений марки 4, Так как известно для каждого конструктивнога исполнения необходимое количество импульсов N>, ".оатветствующее положению изображения марки в центре приборов 7 и 8, и угловая цена одного импульса m, то угол поворота rz будет равен а- lTl(N1+ НЗ-йо) 30

40 электрически соединенный с анализатором

50 .входом блока формирования сигнала, вта5

Через некоторое время по команде с устройства 15 управления счетчик 12 обнуляется, засвечиваются источники 5 и 6 и цикл измерения повторяется.

Предложенное устройство выполнено таким образом, что создается два разнесенHblx между собой изображения диафрагмы, Эти изображения несмотря на то, что они разнесены друг от друга, перемещаются по одинаковому закону и в одинаковой зависимости от угла поворота. Это позволяет использовать в устройстве беэ применения светоделительных элементов, два излучателя и два прибора с зарядовой связью, которые являются наиболее ненадежными элементами оптико-электронных устройств.

Дополнительные излучатели и приемники света позволяют легко реализовать дублирование остальных элементов.

Таким образом, предложенное устройство обладает более высокой надежностью при сохранении прежнего светового сигнала, та есть прежней чувствительности, Формула изобретения

Оптико-электронное устройство, содержащее источник света и оптически связанные щелевую диафрагму, призменный блок, выполненный в виде жестко связанных двух призм, одна из которых типа ЛР-90О, другая — типа AKP-90, и двух абьективов. каждый иэ которых оптически связан с одной из призм, и анализатор, выполненный в

si pe прибора с зарядовой связью, расположе. и в фокальной плоскости одного иэ обьек ивов и жестко связанный с щелевой, диафрагмой так, что расстояние между их центрами равно расстоянию между центрами абьективов, и блок преобразования, и вы олненный в виде последовательно саедиь нных блока формирования сигналов, сч т: |ка импульсов, блока управления счетчикам, генератора импульсов, делителя частоты и блока управления, первый выход когорога соединен с источником света, второй выход — с вторым входом счетчика импульсов, третий выход соединен с входом анализатора, выход которого соединен с рай выход делителя частоты соединен с вторым входом блока управления счетчиком, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, второй выход блока управления счетчика соединен с третьим входом счетчика импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, она снабжено жес- тко связанными между собой вторым источникам света и вторым анализатором в виде

1809299

Составитель 10.Богуненко

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Мйаксимишинец

Редактор Т.Пигинэ

Заказ 1279 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 прибора с зарядовой связью. установленными на расстоянии, равном расстоянию между центрами объективов, второй источник света смещен относительно первого и расположен на продолжении щелевой диафрагмы, а щелевая диафрагма и оба источника света расположены симметрично оптической оси одного из объективов.