Устройство для измерения углов поворота объекта

О П И С "А Н И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 59108 К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ.(22) Заявлено 21,10,75 (2 ) 2184869/28с присоединением заявки - осударстеенный комитетСонета Министрое СССР ( ) Пффдпо делам изооретеннй6 53) УЙК 531,715.1 45), Дата опубликования описания 26.07.77 (088.8)(72) Авторы изобретения Леонец и В. В. П 1) Заявитель нститут электродинамики АН УССР 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛО ПОВОРОТА ОБЪЕКТАИзобретение относится к измерительной технике.Известно устройство для измерения уг- лов поворота объекта, содержащее осветитель, светоделительный блок, два отражателя, образующие две ветви интерферометра и установленные на объекте, фазочувст- вительный и регистрирующие блоки Ц,Недостатком известного устройства является невозможность измерения углов поворота в статическом режиме, превышающих угол поворота, вызывающего смещение интерференционной картины на один период.Известно устройство для измерения углов поворота объекта содержащее основание с размещенными на нем осветителем, св тоделительным блоком, двумя неподвижными отражателями, образующими две ветви интерферометра и установленными по разные стороны светоделительного блока, два плоских зеркала, располагаемых параллельно одно против другого на объекте между светоделительным блоком и одним из от. ражателей, блок фотоприемников и блок обработки сигнала с фотоприемников 2. Недостатком известного устройства является невозможность измерения углов встатическом режиме в диапазоне от 0 дооо90, так как известным устройством можно 5 измерять только приращение углов поворота.Целью изобретения является измерениеуглово в статическом режиме в диапазонеоот О до 90Это достигается тем, что устройство 1 О снабжено модулятором изменения расстояния между двумя плоскими зеркаламн входкоторого подключен к блоку обработки сигналов, устанавливаемым неподвижно на объекте и киноматически связанным с одним из 15 плоских зеркал,На чертеже показана схема устройства.Устройство содержит вращающееся основание 1, два параллельных зеркала 2, 3одно из которых выполнено с возможностью 20 поступательного перемещения, модулятор 4изменения расстояния между зеркалами, выполненный, например в виде магнитноэлектрической системы, токовая катушкакоторой соединена с зеркалом 3, а магннъиая система жестко укре плена на основании1, осветитель 5 светоделительный блок 6, два неподвижных зеркала 7, 8, блок 9 фотоприемников, блок 10 обработки сигналов в который входят две пороговые схемы 11 и 12, входы которых соединены со входом модулятора 4, триггер 13 со счетным вхо. дом, управляемый счетчик 14 импульсов, схема формирования импульсов 15, линия задержки 16, группа логических вентелей 17, блок индикации 18, задающий генератор 19.Работает устройство следующим образом, В исходном состоянии на выходе генератора 19 поддерживается постоянный ток, 15 величина которого соответствует максималь ному удалению зеркала 3 от зеркала 2, а триггер 13 установлен в состояние, при котором на его выходе, соединенном с управляющим входом счетчика 14, поддерживается напряжение, запрещающее счет импульсов. (Соответствуеющие цели блокировки генератора 19 и триггера 13 на чертеже не показаны), При пуске снимается блокирующий сигнал с триггера 13 и генератора 19, Триггер остается при этом в прежнем состоянии, а выходной ток генератора начинает изменяться по некоторому периодическому закону, например по синусоиде, в соответствии с которым модулятор 4 перемешает в направление к зеркалу 2 зеркало 3.Для упрощения конструкции блока 9 фотоприемников и счетчика 14 сигнал гене- З ратора 19 целесообразно выбирают таким, чтобы скорость изменения его между моментами реверса не изменяла своего знака, Вследствие перемещения зеркала 3 длина первой ветви интерферометра начинает изменяться,ф и блок 9 фотоприемников вырабатывает импульсы, соответствующие интерференционным полосам, проходящим перед входной ыелью блока 9.При достижении определенного уровня сигнала на входе модулятора 4 срабатывает пороговая схема 11, Импульс с этой схемы перебрасывает триггер 13 во втс рое устойчивое состояние и тем самым снимает запрещающий сигнал с управляющего входа счетчика 14, Счетчик 14 начинает регистрировать импульсы, поступаю.щие с блока 9 фотоприемников. Сигнал на выходе схемы 15 в этот момент от сутствует, так как схема 15 вырабатывает импульс только при переходе триггера 13 со второго состояния в первое. Сигнал на входе модулятора 4 продолжает уменьшаться и в какой-то момент времени достигает уровня срабатывания пороговой схе 4.ды 12. Импульс с нее перебрасывает триггор 13 в первое состояние, счетчик 14прекращает счет импульсов, поступающихс блока 9, а схема 15 вырабатывает импульс, поступающий на группу логическихвентелей 17 и на линию задержки 16. Споступлением импульса на группу вентилей17 содержимое счетчика 14 переноситсяв блок индикации 18,Через некоторое время, определяемоепараметрами линии задержки 16, импульссо схемы 15 поступает на установочныйвход счетчика 14 и устанавливает все разряды его в нулевое состояние.Достигнув минимального значения, токна выходе генератора 19 начинает увеличиваться, а зеркало 3 изменяет направлениесвоего движения на обратное, При достижении сигналом на выходе генератора 19уровня срабатывания схемы 11 вырабатывается импульс, перебрасывающий триггер13 во второе устойчивое состояние,Счетчик начинает регистрацию импульсов. Состояние блока индикации 18 остается при этом неизменным, При срабатывании через некоторое время схемы 12 прс.исходит переключение триггера 13 из второго состояния в первое, При этом счетимпульсов с блэка 9 прекращается, а содержимое счетчика, полученное к этомумоменту времени, переносится в блок индикации 18. В последующие периоды колебания зеркапа 3 описанные процессы повторяются.Таким образом, устройство индикацииотражает количество интерференционныхполос, прошедших перед щелью блока 9 фотоприемников за время между двумя очередными срабатываниями пороговых схем11 и 12, т. е. отражает изменение длиныплеча интерферометра при изменении расстояния между зеркалами 2 и 3 на строгоопределенную величину.Формула изобретенияУстройство для измерения углов поворота объекта, содержащее основание с ра мещенпыми на нем осветителем, светоделительным блоком, двух неподвижных отражателей, образующих две ветви интерферометра и установленных по разные стороны светоделительного блока, два плоских зеркала, располагаемых параллельно одно против другого на объекте между светоделительным блоком и одним из отражателей, блок фотоприемников и блок обработки сигнала с фотоприемников, о т и и ю а к 1 ш ее с я тем, что, с целью измерения угловПодписно митета Совета М бретений и откр аушская наб.,по делам изква, Ж, Р 1 П "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,фил 5о в статическом режиме в диапазоне от 0 до 90, оно снабжено модулятором изменения расстояния между двумя плоскими зеркалами, вход которого подключен к бло ку обработки сигналов, устанавливаемым неподвижно на объекте и кинематически связанным с одним из плоских зеркал. 6Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 347561, М. Кле б 01 В 9/02, 1970.2. Авторское свидетельство СССР М 154059 М. Кл. Й 01 В 9/02, 1962 (прототип),