Устройство для измерения перемещения объекта
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(51) 5. С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ"4 ститут точнои Н, Тимофеев тельство СССР В 21/00, 1986.(57) Изобретениетельной технике.повышение точност ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМ относится к изме Цель изобретения и измерений при ности до объекта ирует сигнал, по чатель 8 и через ент 14 на излуча 9 формируют пото и изменяющеися дал Генератор 13 фор фаступающии на излуф зосдвигающий элем 9. Излучатели 8, излучения, сдвину ельи тые по фазе друг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР относительно друга на 90 ф. С помощью призмы 7, светоделителя 5, объектива 4 формируется поток модулированного излученияПри перемещении зеркально-линзового отражателя 1 происходит перераспределение мощности отраженных потоков излучения на фотоприемнике 6, Фазовый сдвиг сигнала, снимаемого с Фотоприемника 6, зависит от положения зеркально-линзового отражателя 1. Информационный сигнал Формируется нуль-органом 10, Фазовый сдвиг которого измеряется Фазочувствительным детектором 11. Плоско- параллельной пластиной 3, управляемой приводом 12, осуществляется ком- д пенсация смещения отраженного потока излучения. Положение плоскопараллельной пластины 3 измеряется элементами 15-17 и регистрируется регистратором ( 8. 1 ил.55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измеренияперемещения различных объектов приизменяющейся далЬности до объекта.Цель изобретения - повышение точности измерений при изменяющейся дальности до объекта,На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит зеркальнолинзовый отражатель 1, установленный на объекте, и координатор 2,состоящий из расположенных последовательно вдоль оптической оси плоскопараллельной пластины 3, являющейсякомпенсатором перемещения, объектива 4, светоделителя 5, фотоприемника 6, расположенного в Фокальной 20плоскости объектива 4, разделитель-ной прямоугольной призмы 7, расположенной в боковом канале, образованномсветоделителем 5, так, что ее ребронаходится в фокальной плоскости объектива 4, первого 8 и второго 9 излучателей, расположенных на одной осисимметрично относительно катетныхграней разделительной прямоугольнойпризмы 7, нуль-органа 10, вход которого соединен с выходом Фотоприемника 6фаэочувствительного детектора11, информационный вход которого соединен с выходом нуль-органа 10, привода 12, вход которого соединен свыходом. Фазочувствительного детектора 11, а выход - с плоскопараллельной пластиной 3, генератора 13, выпал"ненного в виде источника напряжениясинусоидальной Формы, первый выход 40которого соединен спервым излучателем 8 и входом Фазосдвигающего элемента 14, а второй выход - с управляемым входом Фазочувствительногодетектора 11, выход фазосдвигающегоэлемента 14 соединен с вторым излучателем 9, датчика .положения кампенсатора перемещения, оптически связанного с плоскопараллельной пластиной3 и состоящего из расположенных наодной оси излучателя 15, объектива16, позиционно-чувствительного фотоприемника 17, являющихся датчикомположения плоскопараллельной пластины 3, и регистратора 18, причеммежду объективом 16 и позиционночувствительным Фотоприемником 17расположена плоскопараллельная пластина 3. Устройство работает следующим образом.Генератор 13 формирует сигнал синусоидальной формы, который поступает на первый. излучатель 8 и на вход фазосдвигающего элемента 14, С выходафазосдвигающего элемента 14 сигнал синусоидальной формы, сдвинутый по фазе на четверть периода относительно сигнала с выхода генератора 13, поступает на второй излучатель 9. В фокальной плоскости объектива 4 расположено ребро разделительной прямоугольной призмы 7, грани которой облучаются излучателями 8 и 9. При этом в пространстве перед координатором 2 формируется поток излучения с границей раздела, причем верхняя и нижняя половины потока излучения промодулированы одной и той же частотой, но имеют различные фазы модуляции интенсивности, сдвинутые одна относительно другой на четверть периода.Пространственное распределение потока излучения формирует в пространстве перед координатором 2 равносигнальную плоскость, являющуюся измерительной.базой, Пучок излучения, вырезанный входным зрачком зеркально-линзового отражателя 1 и отраженный в обратном направлении, пройдя через плоскопараллельную пластину 3 и объе" ктив 4, направляется через светоделитель 5 на чувствительную площадку фотоприемника 6, Соотношение потоков излучения с разной начальной Фазой, приходящих на чувствительную площадку фотоприемника 6, зависит от пространственного положения входного зрачка зеркально-линзового отражателя 1 относительно равносигнальной плоскости, образованной в пространстве оптической системой координатора 2. На чувствительной площадке фотоприемника 6 происходит преобразование потоков излучения, пришедших на фотоприемник, в результате чего на вы" ходе фотоприемника 6 Формируется электрический сигнал синусоидальной формы с той же частотой, что и у излучателей 8 и 9, но с фазой, промежуточной по отношению к фазам потоков излучения, Таким образом, фаза сигнала с выхода фотоприемника 6 зависитот соотношения мощностей отраженных потоков излучения с различной начальной фазой; падающих на фотоприемник,Формула изобретения Составитель Т. АйсинТехред Л.Олийнык 1(орректор А,Осауленко Редактор А. Огар Заказ 3885 Тираж 484 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1 б 138а следовательно, и от положения зеркально-линзового отражателя 1 относительно равносигнальной плоскости,Сигнал с выхода фотоприемника б поступает на нуль-орган 10, с выхода5которого сигнал в виде последовательности прямоугольных сигналов со скваж.ностью два, имеющих постоянную амплитуду, поступает на первый вход фазочувствительного детектора 11. Навторой вход фазочувствительного детектора 11 поступает опорный сигналс второго выхода генератора 13. Таккак амплитуда сигналов, поступающихна информационный вход Фазочувствительного детектора 11 с выхода нульоргана 10, постоянна, напряжениесигнала на выходе фазочувствительного детектора 11 зависит только от 20фазы информационного сигнала, т.е.от величины смещения эеркально-линзового отражателя 1 в направлении,перпендикулярном равносигнальнойплоскости. 25Полярность сигнала иа выходефазочувствительного детектора 11зависит от направления смещения зеркально-линзового отражателя 1. Сигнал с выхода фазочувствительного детектора 11 поступает на вход привода 12, управляющего поворотом плоскопараллельной. пластины 3. При этомреализуется нулевой метод измерения,Поворот плоскопараллельной пластины 335вызывает параллельное смещение линии визирования координатора 2,что приводит к смешению положения оавносигнальной плоскости до тех пор,пока мощности потоков излучения с 40разными начальными фазами, отраженные зеркально-линзовым отражателем1, не станут равными друг другу. Приэтом поворот плоскопараллельной пластины 3 вызывает смещение изображе 45ния излучателя 15 на позиционно-чувствительном фотоприемнике 17, сигналс которого обрабатывается регистра тором 18. 576В устройстве может быть использован генератор 13, Формирующий сигналы треугольной формы.Использование устройства цоэволяетповысить точность измерений при изменяющейся дальности до объекта за счет того, что фаза сигнала, снимаемого с фотоприемника б, не зависит от даль-. ности до объекта,1 Устройство для измерения переме-. щения объекта, содержащее контрольный элемент в виде зеркально-линзового отражателя, скрепляемый с,объектом, координатор, выполненный в виде последовательно расположенных плоско- параллельной пластины, объектива, светоделителя, фотоприемника, расположенного в фокальной плоскости объектива, прямоугольной призмы, расположенной в боковом канале, образованном светоделителем, и двух излучателей, расположенных симметрично относительно катетных граней прямоугольной призмы, блока обработки сигнала, привода, вход которого соединен с выходом блока обработки сигнала, а выход - с плоскопараллельной пластиной, датчика положения плоскопараллельной пластины. генератора, первый выход которого соединен с первым излучателем, а второй выход - с управляющим входом блока обработки сигнала, о т л и ч а - . ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности измерений при изменяющейся дальности до объекта, оно снабжено фазосдвигающим элементом, вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу генератора и второму излучателю, нуль- органом, вход и выход которого под- ключены соответственно к фотоприемнику и информационному входу блока обработки сигнала, выполненному в виде фазочувствительного детектора.
СмотретьЗаявка
4487191, 26.09.1988
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
ГУБИН ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, ТИМОФЕЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01B 21/00
Метки: объекта, перемещения
Опубликовано: 15.12.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1613857-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-peremeshheniya-obekta.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения перемещения объекта</a>
Предыдущий патент: Устройство для измерения размеров изделий
Следующий патент: Способ построения пространственной геодезической сети в виде цепочки треугольников и угломерный прибор для его осуществления
Случайный патент: Устройство для удаления льда с обшивки