Фотоэлектрический преобразователь углов на основе позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации



Фотоэлектрический преобразователь углов на основе позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации
Фотоэлектрический преобразователь углов на основе позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации
Фотоэлектрический преобразователь углов на основе позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации

Владельцы патента RU 2469267:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет (RU)

Фотоэлектрический преобразователь углов содержит светонепроницаемый корпус с входной осью вращения преобразователя, на которой закреплено тело вращения, координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник дуговой конфигурации с фоточувствительным входом, направленный источник света, оптически связанный с фоточувствительным входом координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника, которые содержит последовательно расположенные первую полупроводниковую область первого типа проводимости с размещенными по краям первым и вторым проводящими контактами, являющимися электрическим входом преобразователя, вторую полупроводниковую область второго типа проводимости и третью полупроводниковую область первого типа проводимости со сплошным проводящим контактом, являющимся электрическим выходом преобразователя, и расположен на закрепленном внутри светонепроницаемого корпуса первом основании соосно с общей осью. Тело вращения выполнено в виде второго основания, на котором размещен источник света, направленный на фотоприемник и расположенный на расстоянии, равном радиусу дуги, проходящей через ось симметрии радиального поперечного сечения координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника, параллельную общей оси. Технический результат - упрощение конструкции фотопреобразователя и технологии изготовления фотоприемника. 3 ил.

 

Изобретение относится к области оптоэлектроники, преобразовательной техники, а именно к полупроводниковым фотоэлектрическим преобразователям углов.

Известны датчики угла поворота, выполненные на основе фотопотенциометров и функциональных фоторезисторов круговой конструкции с поперечной фотопроводимостью (Свечников С.В., Смовж А.К., Каганович Э.Б. Фотопотенциометры и функциональные фоторезисторы. - М.: Совет. радио, 1978. - 184 с.). Такие датчики, как правило, содержат светонепроницаемый корпус, позиционно-чувствительный фотоприемник (фотопотенциометр или функциональный фоторезистор), источник света и оптическое устройство формирования светового зонда. Это устройство механически сопряжено с входной осью прибора, при этом изменение углового положения оси изменяет пространственное положение светового зонда на активной поверхности позиционно-чувствительного фотоприемника. В датчиках, выполненных на основе фотопотенциометров, для получения зависимостей выходного сигнала от угла поворота излучателя используются специальные маски, с заранее заданной геометрической конфигурации (кольца, секторы кольца, спирали) и переменной прозрачности, формирующие световой зонд. В датчиках, выполненных на основе функциональных фоторезисторов, закон распределения внутреннего сопротивления реализуется либо за счет профилирования фотопроводящего слоя, либо путем профилирования электродов. Такие фоторезисторы и фотопотенциометры изготавливаются посредством тонкопленочной технологии с использованием методов фотолитографии. Для фотопроводящих слоев, преимущественно, используются пленки полупроводниковых соединений группы АIIBVI.

Недостатками таких датчиков являются наличие дополнительных масок с переменной прозрачностью для оптического воздействия, использование фотолитографических процессов для получения необходимой геометрической формы фоторезисторов.

Известны твердотельные фотопотенциометры круговой конфигурации, выполненные на основе кремния и германия, содержащие p-n-переходы. (Раt. USA №3222531. Solid state junction photopotentiometer. S.R.Morrison, 1965). Недостатком таких фотопотенциометров является прямоугольная форма подложки. При реализации р-n-переходов в форме кругов, колец и полуколец на прямоугольной подложке остается большой объем периферийных (неактивных) областей полупроводникового материала, что увеличивает массогабаритные показатели устройств, выполненных на основе таких фотопотенциометров. Также недостатками предложенных фотопотенциометров являются прямоугольная протяженная форма светового зонда и необходимость реализации его вращения относительно общей центральной оси фотопотенциометров.

Известен оптоэлектронный функциональный преобразователь (АС №1439633, 1978), содержащий на общей оси в светонепроницаемом корпусе направленный источник света и координатно-чувствительный фотоприемник (пленочный фотопотенциометр) круговой конструкции, между которыми установлен узел формирования светового зонда, закрепленный на входной оси вращения преобразователя, соосной с общей осью. Узел формирования светового зонда выполнен в виде непрозрачного тела вращения, в котором от центра к периферии под углом к общей оси выполнен цилиндрический канал с отражающей внутренней поверхностью. Цилиндрический канал оптически связан с выходом направленного источника света и фоточувствительным входом координатно-чувствительного кругового фотопотенциометра, выводы которого являются электрическими входом и выходом преобразователя. Кроме того, в зазоре между внутренней поверхностью светонепроницаемого корпуса и непрозрачным телом вращения расположен световой лабиринт, выполненный в виде двух сопряженных гребенок, прикрепленных соответственно к светонепроницаемому корпусу и поверхности непрозрачного тела вращения. Направленный источник света расположен на общей оси так, что ось симметрии его диаграммы направленности проходит через центр основания цилиндрического канала, а фотоприемник располагается относительно основания цилиндрического канала на определенном расстоянии, задаваемом определенной расчетной формулой. Целью такого оптоэлектронного функционального преобразователя является повышение точности за счет увеличения коэффициента использования светового потока направленного источника света.

Недостатками такого функционального преобразователя является сложный узел формирования светового зонда с цилиндрическим каналом с отражающей внутренней поверхностью, наличие светового лабиринта, а также условия относительного расположения источника и фотоприемника. Кроме того, фотопотенциометр выполняется с использованием тонкопленочной технологии.

Известны позиционно-чувствительные кремниевые полупроводниковые фотоприемники - сканисторы (В.Ф.Золотарев. Безвакуумные аналоги телевизионных трубок. М.: Энергия. - 1972 - 216 с.), представляющие собой вертикальные р-n-р- или n-р-n структуры, реализованные с помощью одной операции двухсторонней диффузии, с тремя омическими контактами, два из которых расположены по краям верхнего фоточувствительного слоя, служащего эмиттером и одновременно делителем напряжения источника. Третий контакт является контактом к эквипотенциальной нижней области полупроводника. При проецировании светового пучка на эмиттерную область сканистора создается рельеф возбужденных светом и разделенных р-n-переходом носителей тока. Считывание рельефа осуществляется либо приложением пилообразного напряжения между эмиттером и коллектором, либо постоянным напряжением, приложенным между эмиттерами. В последнем случае значение напряжения на коллекторе пропорционально координате светового пучка. Основной целью создания сканисторов являлась замена передающих вакуумных телевизионных трубок твердотельными аналогами. При этом сканисторы изготавливались в виде линейных структур (полосок полупроводника) для преобразования строк телевизионного изображения.

Для использования линейных сканисторов в составе датчиков углов поворота требуется дополнительные механические преобразователи вращательного движения в поступательное или же сложные оптические системы, что существенно усложняет конструкцию, повышает стоимость и массогабаритные показатели таких устройств.

Для преодоления указанных недостатков предлагается данное изобретение.

Технический результат: упрощение конструкции фотопреобразователя и технологии изготовления фотоприемника.

Технический результат достигается за счет исключения узла формирования светового зонда, использования направленного излучателя с узкой диаграммой направленности и реализации протяженного полупроводникового кремниевого фотоприемника дуговой конфигурации без использования фотолитографических процессов.

Описание изобретения

Для бесконтактного измерения углов поворота объектов относительно друг друга в большинстве случаев использование фотопотенциометров является наиболее эффективным, а иногда и единственным способом получения данных.

В настоящее время в составе фотопреобразователей используются полупроводниковые позиционно-чувствительные фотоприемники. Выходной сигнал такого фотопреобразователя зависит от пространственного положения светового зонда на поверхности фотоприемника. С помощью подобных фотопреобразователей можно дистанционно регистрировать линейные перемещения, углы отклонения и поворота объектов.

Предлагаемый фотоэлектрический преобразователь углов (фиг.1) содержит светонепроницаемый корпус 1 с входной осью вращения преобразователя 2, соосной с общей осью 3, тело вращения 4, закрепленное на входной оси вращения преобразователя, координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник дуговой конфигурации с фоточувствительным входом 5, выводы которого являются электрическими входом Э1 и Э2 и выходом К преобразователя, направленный (с узкой диаграммой направленности) источник света 6, оптически связанный с фоточувствительным входом координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации 5.

Фотоприемник 5 (фиг.1) расположен на закрепленном внутри светонепроницаемого корпуса 1 первом основании 7, выполняющем функцию термокомпенсатора, которое может быть металлическим или диэлектрическим, соосно с общей осью 3. На теле вращения, выполненном в виде второго металлического или диэлектрического основания 4 и закрепленном на входной оси вращения преобразователя 2, размещен источник света 6, направленный на координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник дуговой конфигурации 5, на расстоянии, равном радиусу дуги, проходящей через ось симметрии 4 (фиг.2) радиального поперечного сечения координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника, параллельную общей оси.

При этом координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник (фиг.2) имеет дуговую конфигурацию и содержит последовательно расположенные первую полупроводниковую область первого типа проводимости 1 с размещенными по краям первым Э1 и вторым Э2 проводящими контактами, являющимися электрическим входом преобразователя, вторую полупроводниковую область второго типа проводимости 2 и третью полупроводниковую область первого типа проводимости 3 со сплошным проводящим контактом К, являющимся электрическим выходом преобразователя.

В составе преобразователя в качестве источника света 6 (фиг.1) могут быть использованы излучающие диоды с узкой диаграммой направленности или лазерные диоды. Питание источника света может осуществляться от встроенного миниатюрного аккумулятора или через внешние выводы светонепроницаемого корпуса от отдельного источника. Световое пятно на поверхности фотоприемника от источника света 8 может быть любой формы. Поперечный размер светового пятна может быть равным или превышать ширину радиального поперечного сечения позиционно-чувствительного фотоприемника.

При реализации полупроводникового позиционно-чувствительного фотоприемника с вертикальной или планарной структурой р-n-переходов в форме дуги появляется возможность сравнительного простого преобразования угла в выходной сигнал. При использовании источников излучения с узкой диаграммой направленности в конструкции фотопреобразователей и достаточного близкого расположения излучателя и фотоприемника для получения светового пятна диаметром, сравнимым с поперечным размеров фотоприемника, можно отказаться от сложных узлов формирования светового зонда, что значительно упрощает конструкцию.

Позиционно-чувствительный фотоприемник дуговой конфигурации (фиг.2.), использованный в конструкции фотопреобразователя углов, представляет собой трехслойную полупроводниковую, например кремниевую, вертикальную структуру, содержащую первую полупроводниковую область первого типа проводимости 1, например р-типа, с расположенными по краям первым Э1 и вторым Э2 проводящими, например, металлическими контактами, вторую область второго типа проводимости 2, например, n-типа и третью область первого типа проводимости 3, например, р-типа со сплошным третьим проводящим, например, металлическим контактом К. Третий контакт является контактом к эквипотенциальной нижней области полупроводника. При проецировании светового пятна 5 от излучателя ИД на верхнюю полупроводниковую область первого типа проводимости 1 в месте засветки создается рельеф возбужденных светом и разделенных р-n-переходом носителей тока, следствием которого является уменьшение поперечного сопротивления фотопроводящей области второго типа проводимости 2. В месте светового пятна образуется низкоомный контакт между верхней высокоомной полупроводниковой областью первого типа проводимости 1 и третьим металлическим контактом К. В результате чего образуется делитель напряжения питания, приложенного к электродам Э1, Э2, местом нахождения светового пятна, и значение напряжения, измеряемого на третьем контакте К, пропорционально координате (углу α) светового пятна.

Зависимость напряжения на третьем контакте К позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации от величины угла α, при условиях что напряжение равномерно распределяется вдоль первой полупроводниковой области первого типа проводимости и длина дуги позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации, проходящей через вертикальную ось симметрии 4 радиального поперечного сечения позиционно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации, значительно больше ширины его поперечного сечения, описывается следующим соотношением:

Uk=kαUnum/180R,

где Unum - постоянное напряжение, прикладываемое между первым Э1 и вторым Э2 электродами позиционно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации;

α- угол сектора в градусах;

R - радиус дуги позиционно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации;

k - конструктивный параметр, зависящий от геометрии расположения излучателя и позиционно-чувствительного фотоприемника, а также от интенсивности излучения.

Напряжение на третьем контакте К такого фотоприемника прямо пропорционально углу α, на который отклонится световое пятно по отношению к началу дуги позиционно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации.

Профиль радиального поперечного сечения позиционно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации вертикальной или планарной структуры р-n-переходов в случае линейного преобразования может быть в форме прямоугольника или трапеции и неизменным по длине дуги фотоприемника. В случае функционального преобразования профиль радиального поперечного сечения позиционно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации может быть в форме прямоугольника или трапеции и изменяющимся по длине дуги фотоприемника размерами.

В отличие от стандартных полупроводниковых технологий изготовления фотоприемников, использующих фотолитографические процессы, предлагаемый фотоприемник дуговой формы изготовлен с помощью одной операции двухсторонней (с двух сторон кремниевой пластины) диффузии, никелирования и ультразвуковой резки. При этой технологии изготовления весь кристалл дуговой формы является активной областью фотоприемника.

Для изготовления кристаллов фотоприемника дуговой геометрической формы использована установка ультразвуковой резки кремниевых пластин, мощность колебательной системы которой составляет 80-100 Вт. Резонанс ультразвукового преобразователя совместно с концентратором и режущим инструментом находился в диапазоне частот 17-22 кГц. Использование режущих инструментов с концентрическими режущими кромками треугольного сечения позволило в процессе резки снимать фаски (фиг.2) с боковой поверхности колец для повышения напряжений пробоя переходов и снижения токов утечки. В процессе резки между пластиной кремния и инструментом подавалась суспензия в виде взвеси в воде порошка карбида бора со средним размером гранул 20 мкм. При этом средняя скорость резки полупроводниковых пластин толщиной 300 мкм составляла 2-3 мин. В результате получены полупроводниковые вертикальные трехслойные структуры фотоприемников в форме дуги без использования фотолитографических процессов.

В экспериментальном образце преобразователя угла поворота в напряжение использован дуговой кремниевый фотоприемник (сектор кольца 100°), представляющий собой полупроводниковую вертикальную структуру с шириной основания сечения 1,5 мм, радиусом дуги 14 мм, с двумя р-n-переходами (фиг.2), реализованными на глубинах 53 и 233 мкм в объеме полупроводника n-типа проводимости с поверхностным сопротивлением Удельное сопротивление p-областей составляет 400 Ом·см. На верхней фоточувствительной поверхности полупроводникового кремниевого позиционно-чувствительного фотоприемника дуговой конфигурации размещены два металлических электрода (полученных с помощью никелирования по краям кольцевого сектора до операции резки) для подключения источника питания, на противоположной стороне кристалла - третий выходной электрод.

Фотоприемник смонтирован на металлическом компенсаторе, припаянном к металлизированной диэлектрической пластине, и размещен в цилиндрическом светонепроницаемом корпусе с поворотным механизмом. На валу поворотного механизма размещено диэлектрическое основание с направленным излучателем - ИК-диодом. При вращении вала прибора ИК-диод перемещается относительно фотоприемника по дуге, проходящей через ось симметрии поперечного сечения координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника.

ИК-диод излучал на длине волны 950 нм; ток 70 мА; диаметр луча на поверхности позиционно-чувствительного фотоприемника составлял ~3 мм. Длина светочувствительной области составляла L=20 мм, и отношение фототока к темновому току Iф/Im ~50. Питание фотоприемника осуществлялось от регулируемого стабилизированного блока питания напряжениями 27, 15 и 10 В. Измерения напряжения на третьем контакте проводились вольтметром. Погрешность измерения составляла 0,1%.

Полученные зависимости напряжения на третьем электроде Uк в зависимости от угла поворота для разных напряжений питания Unum приведены на фиг.3.

Линейность (в пределах 1%) зависимости напряжения от угла поворота сохраняется в пределах 17°-100°. Диапазон измерения углов данного фотопреобразователя составляет не менее 80°. Шагу в 1' (угловую минуту) соответствует шаг напряжения в 6,4 мВ. Чувствительность фотопреобразователя на 10 мкм смещения светового зонда составляет 20 мВ.

Таким образом, выходной сигнал такого преобразователя линейно зависит от угла поворота излучателя относительно одного из контактов к верхней фоточувствительной области ПЧФ. Такие преобразователи имеют простую конструкцию, упрощенную технологию изготовления, высокую точность определения угла (в разработанной конструкции - 5 угловых минут), высокую надежность (твердотельная конструкция), а также совместимость со стандартной измерительной, согласующей и обрабатывающей аппаратурой.

Литература

1. Свечников С.В., Смовж А.К., Каганович Э.Б. Фотопотенциометры и функциональные фоторезисторы. - М.: Совет. радио, 1978. - 184 с.

2. АС №1439633, 1978.

3. Pat. USA №3222531. Solid state junction photopotentiometer. S. R. Morrison, 1965.

4. В.Ф.Золотарев. Безвакуумные аналоги телевизионных трубок. М.: Энергия. - 1972 - 216 с.

Фотоэлектрический преобразователь углов, содержащий светонепроницаемый корпус с входной осью вращения преобразователя, соосной с общей осью, тело вращения, закрепленное на входной оси вращения преобразователя, координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник дуговой конфигурации с фоточувствительным входом, выводы которого являются электрическими входом и выходом преобразователя, направленный источник света, оптически связанный с фоточувствительным входом координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника дуговой конфигурации, отличающийся тем, что координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник дуговой конфигурации содержит последовательно расположенные первую полупроводниковую область первого типа проводимости с размещенными по краям первым и вторым проводящими контактами, являющимися электрическим входом преобразователя, вторую полупроводниковую область второго типа проводимости и третью полупроводниковую область первого типа проводимости со сплошным проводящим контактом, являющимся электрическим выходом преобразователя, и расположен на закрепленном внутри светонепроницаемого корпуса первом основании соосно с общей осью, тело вращения, закрепленное на входной оси вращения преобразователя, выполнено в виде второго основания, на котором размещен источник света, направленный на координатно-чувствительный полупроводниковый фотоприемник дуговой конфигурации и расположенный на расстоянии, равном радиусу дуги, проходящей через ось симметрии радиального поперечного сечения координатно-чувствительного полупроводникового фотоприемника, параллельную общей оси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптико-электронным системам и может быть использовано в углоизмерительных приборах, предпочтительно в звездных приборах ориентации космических аппаратов.

Изобретение относится к области измерительной техники, к измерительным устройствам, характеризующимся оптическими средствами измерений, и может быть использовано для решения широкого круга технических задач, таких как юстировка оптико-электронных систем, сборка крупногабаритных конструкций, определение параметров жесткости валов, дистанционное измерение и дистанционная передача значения угла скручивания и др.

Изобретение относится к фотоэлектрическим измерительным устройствам для измерения углов, угловых координат и угловых перемещений, основанных на применении поляризационной оптики.

Изобретение относится к приспособлениям, к измерительным устройствам, отличающимся оптическими средствами измерения углов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного контроля двугранных углов зеркально-призменных элементов (ЗПЭ). .

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в оптико-электронных приборах (ОЭП) ориентации по звездам, содержащих матричный фотоприемник с накоплением заряда.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании устройств для определения взаимного разворота (угла скручивания) разнесенных объектов.

Изобретение относится к оптико-электронным системам и может быть использовано в углоизмерительных приборах ориентации космических аппаратов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения углов поворота объекта оптико-электронным способом

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для контроля и юстировки различных оптических деталей, сборок и приборов

Устройство содержит призменную систему, включающую первую пару пентапризм, содержащую первую и вторую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р, оптический клин, склеенный с первой отражающей гранью первой пентапризмы и выполненный так, что его выходная грань параллельна входной грани первой пентапризмы, причем поверхность склейки имеет светоделительное покрытие, вторую пару пентапризм, содержащую третью и четвертую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р'. Входная грань третьей пентапризмы расположена за выходной гранью оптического клина и параллельна ей. Плоскости Р и Р' расположены под углом 2φ друг к другу. Вторая и четвертая пентапризмы оптически связаны с объективом, в фокальной плоскости которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник, выход которого связан со входом микропроцессора. Технический результат - определение углового отклонения оси лазерного пучка при использовании высокоэнергетического лазера с одновременным уменьшением экранирования сечения его пучка в условиях внешних механических воздействий, приводящих к угловым уводам призм призменной системы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Способ юстировки осуществляют путем разворота отражающих плоскостей полого трехгранного уголкового отражателя с боковым переносом для достижения угла между каждой парой из трех граней девяноста градусов. Используют установку, состоящую из коллиматора, в фокальной плоскости которого установлена светящаяся марка, и зрительной трубы, оптическая ось которой параллельна оптической оси коллиматора и удалена от оптической оси коллиматора на плечо бокового переноса. Направляют излучение от коллиматора на уголковый отражатель, установленный на подвижном основании, и наблюдают изображение светящейся марки в окуляр зрительной трубы. Разворачивают уголковый отражатель на определенный угол, измеряют уход изображения светящейся марки. Юстируют двугранные углы между отражающими гранями и добиваются неподвижности изображения светящейся марки при любых разворотах уголкового отражателя вокруг трех осей. Технический результат - упрощение способа юстировки.

Изобретение относится к области измерительной техники, к измерительным устройствам, характеризующимся дистанционными оптическими средствами измерений, и может быть использовано при решении задач, требующих одновременного определения двух линейных и двух угловых координат объекта при постоянной дистанции до объекта. Предложено одноканальное двухкоординатное устройство измерения угловых и линейных координат объекта, работающее в большом диапазоне дистанций с высокой точностью и изменяемым диапазоном измерений. Такой технический результат достигнут нами, когда в устройстве измерения линейных и угловых координат объекта, содержащем осветитель, объектив с матричным фотоприемником, связанным с устройством обработки информации и установленным в плоскости, сопряженной с объектом, и измерительную марку, установленную на объекте, новым является то, что измерительная марка снабжена осветителем, включающим расположенные по ходу луча источник света, конденсор и рассеиватель, и двумя визирными элементами, образующими кольцевую и точечную структуры и разнесенными по оптической оси, за второй структурой по ходу луча установлен компенсатор оптического хода, при этом объектив выполнен с переменным фокусным расстоянием. 5 ил.

Способ включает фиксацию на передней поверхности зуба инструмента 1 в его торцовом сечении на расстоянии L от вершины зуба инструмента 1 прямолинейной упругой полоски 3, обеспечивающей продление поверхности переднего угла для его визуального восприятия. Инструмент 1 устанавливают ортогонально плоскости стола 8 микроскопа так, чтобы визирная линия окуляра проходила через вершину зуба и через продольную ось инструмента. Объектив микроскопа перемещают в вертикальной плоскости в направлении инструмента 1 на упомянутое расстояние L с последующим поворотом стола 8 микроскопа или окуляра до совмещения визирной линии с продольной гранью полоски. Определяют угол Ө, а затем определяют передний угол γ по следующей зависимости: γ = (360/P)·L - Ө, где: L - расстояние от вершины зуба инструмента до полоски вдоль оси инструмента, мм; Ө - угол поворота стола микроскопа или окуляра, градус; Р - осевой шаг винтовой канавки, мм. Технический результат - упрощение и снижение трудоемкости измерения переднего угла в торцовом сечении осевых режущих инструментов (сверл, зенкеров, разверток, метчиков и др.) с диаметром более 3 мм, с любым числом зубьев, в том числе менее трех, с использованием инструментального микроскопа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ включает фиксацию на передней поверхности зуба фрезы 2 в ее торцовом сечении на расстоянии L от торца фрезы 2 прямолинейной упругой полоски, обеспечивающей продление поверхности переднего угла для его визуального восприятия. Фрезу устанавливают ортогонально плоскости стола 1 микроскопа так, чтобы визирная линия окуляра проходила через вершину зуба на торце фрезы и продольную ось фрезы. Объектив 3 микроскопа перемещают в вертикальной плоскости в направлении фрезы на расстояние L. Поворачивают стол 1 микроскопа или окуляр до совмещения визирной линии с продольной гранью полоски. Определяют угол поворота стола микроскопа или окуляра θ, а затем определяют передний угол γ по приведенной зависимости. Технический результат - упрощение и снижение трудоемкости измерения переднего угла, обеспечение возможности измерения переднего угла у фрез с диаметром более 3 мм и с любым числом зубьев, в том числе менее трех, с использованием инструментального микроскопа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ реализуется с помощью устройства, содержащего поворотный столик, автоколлиматор, визирная ось которого перпендикулярна оси поворота столика, контролируемую правильную многогранную призму, ось которой соосна оси поворота столика. На неподвижном столике установлено первое угловое зеркало с углом между отражающими гранями, равным углу между смежными гранями призмы, первая грань которого перпендикулярна визирной оси автоколлиматора. Ребро, образованное отражающими гранями, параллельно оси вращения столика. Плоское съемное зеркало установлено в первом положении перпендикулярно визирной оси автоколлиматора. Устройство содержит три перископа и второе угловое зеркало с углом между гранями, равным половине рабочего центрального угла многогранной призмы. Первый перископ создает оптическую связь автоколлиматора с первыми гранями призмы и углового зеркала. Второй перископ, второе угловое зеркало и третий перископ расположены последовательно, создавая оптическую связь автоколлиматора со смежной гранью призмы и второй гранью первого углового зеркала. Плоское съемное зеркало во втором положении параллельно смежной грани призмы и второй грани первого углового зеркала и размещено между ними и третьим перископом. Технический результат - повышение надежности и точности измерений при использовании сравнительно простого устройства. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области геодезии, в частности к высокоточным измерениям для определения критических деформаций. Предложен способ высокоточных измерений инженерных объектов сканирующими лазерными системами (ЛИС) с применением программного обеспечения управления и обработки результатов по двум координатам в реальном масштабе времени и устройство для его осуществления. Сканирующий лазерный пучок задает опорное направление в реальном масштабе времени, используя математический аппарат, наиболее адаптированный к геодезическим измерениям и позволяющий производить одновременные равноточные измерения в нескольких точках исследуемого объекта, расположенных в створе. Технический результат - сокращение временных интервалов измерений, производимых в процессе длительного и непрерывного геодезического мониторинга, обеспечивая точность измерений на протяженных трассах и их отрезках. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2012-12-10 2013-03-19T07:55:21
Наверх