Способ определения углов поворота объекта

Союз СоветсинлСоциалмстмческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА ОБЪЕКТАИзобретение относится к области контрольно.измерительной техники и может быть использо.вано при разработке двухкоординатных оптикоэлектронных угломерных устройств, служащихдля бесконтактного измерения углов.5Известен способ определения утлов поворотаобъекта, заключающийся в том, что направляют коллимированный пучок излучения на объект,отраженный от объекта пучок направляют наанализатор и измеряют координаты положенияоптического изображения, определяемые проекциями направляющего вектора коллимирован.ного пучка излучения на оси чувствительностианализатора 1.Однако известный способ характеризуетсянедостаточной точностью измерения, обусловленной необходимостью измерения координат опти.ческого изображения вдоль двух ортогональныхнаправлений,Целью изобретения является повышение точ.ности измерения.Эта цель достигается тем, что формируютдва отраженных от объекта пучка с помощьюотражателя, выполненного в виде двух призм Бр = 180 с взаимно ортогональными ребрами, и один иэ них оптически поворачивают вокруг нормали к плоскости, образованной осями чувствительности анализатора, до совмегцения про. екции направляющего вектора коллимированного пучка на одну из осей чувствительности ана. лизатора с друтой и измеряют одноименные координаты полученных оптических иэображе. ний по одной оси чувствительности анализатора. Предлагаемый способ предусматривает пространственное разделение пучка на объекте на две части, каждая из которых несет информа. цию об утловом положении объекта по одной иэ координат, т,е. направляющие векторы зтнх частей пучка лежат во взаимно ортогональных плоскостях. Пространственное разделение пучка означает, что вдоль коллимированного пучка, параллельно оптической оси системы, можно установить условную плоскость таким образом, что по одну ее сторону будет находиться пучок, имеющий отклонение по одной только коорди. нате, а по другую сторону - пучок, имеющий отклонение по друтой координате.783581Далее одну из частей пучка, например часть, имеющую отклонение по одной координате, вы деляют и оптически поворачивают до совмеще. ния проекции направляющего вектора этой час. ти пучка с другой осью, Эти операции,вьщдняются путем введения в эту часть коллимиро. ванного пучка отражатедьной призмы, в част. ности такой призмой может быть призма Дове, После преобразования пучка на анализатор будут поступать,два пучка, отклоненных в одной 1 О плоскости, причем утоп отклонения пучка, по. ступающего непосредственно от объекта, про. порционапен углу поворота объекта вокруг одной оси, а угол отклонения пучка, прошедшего через призму Дове, пропорционален углу ново. рота объекта вокруг друтой оси. Измеряя эти координаты с помощью однокоординатиого ана. лизатора, получим информацию об угловом положении объекта относительно двух ортогональ. ных координат. 2 ОПредлагаемый способ реализуется с помощью устройства, принципиальная схема которого изоб ражена на чертеже.С помощью оптической системы 1 формируют коллимированный пучок излучения и каправля ют его на жестко связанные с объектом отра. жатель, состоящий из двух призм БР - 180 2 н 3, ребра которых взаимно ортогокальны, Отра. женный от объекта коллимированный пучок будет разделен на два, причем каждый из пучков ЗО содержит информацию об угловом наклоне объекта относительно только одной иэ осей, поскольку призма БРинвариантна к поворотам вокруг оси, параллельной ребру ее двугранного угла, т,е, два отраженных коллимированных пуч.з ка будут лежать во взаимно ортогональных плоскостях. Один из этих пучков, например пучок, отраженный от призмы 3, подвергают прострая. ствениому преобразованию с помощью призмы 4 Дове, установленной в пучке таким образом, что нормаль к ее отражающей грани образует с осью чувствительности. анализатора 5 угол 45,т,е, пучок, отраженный от призмы 3, будет наклокен в той же плоскости, что и пучок, отра.женный от призмы 2. В фокалькой плоскостиоптической системы 1 образуются два автокол.лимациояных иэображеюя. Координаты точекизмеряют с помощью одяокоордикаткого анализатора 5,Предлагаемый способ позволял повыситьточность измерений и упростить контроль эасчет устранения необходимости измерений вовторой, ортогональной коордииате, что, в своюочередь, позволяет при реализации испольэоватьодин однокоордикатный анализатор и один ка.нал обработки информа (ии,Формула изобретенияСпособ определения:глов поворота объекта,заключающийся в тсм, что направляют колли.мироваккый пучок излучения яа объект, отра.жеяный от объекта пучок направляют ка анализатор я измеряют коордикаты положения оптн.ческого изображения, определяемые проекциямика 1 травляющего вектора коллимированкого пучка излучения ка оси чувствительности анализатора, о т л и ч а ю щ к й с я тем, что, сцелью повышения точности, формируют два отраженных от объекта пучка с помощью отража.теля, выполненного в виде двух призм Бр - 180с взаимно ортогональными ребрами, н один изних оптически поворачивают вокруг нормалик плоскости, образованной осями чувствитель.ности анализатора, до совмещения проекциинаправляющего вектора коллимировакного пучка на одку нэ осей чувствительности аяализато.ра с другой и измеряют одноименные коорди.наты полученных октическях изображений поодной оси чувствительности анализатора.Источники информация,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Кф 183410,кл. б 02 В 27/30, 19 б 4 прототип),783581 Составитель Н ЗахаренкоТехред С, Мигунова Корректор А. Гриценко Редактор Н. Суханова Заказ 8525/41 Тираж 801ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1