Устройство для определения координатобектов

Союз Советскик Социапистичесиик Республик(61 Дополнительное к т, свмд-ву 51)М. Кл 22) Заявлено 121277 (2 ) 2553682/18-2 исоедииением заявки Йо С 01 В 21/00 С 01 В 11/26 осударствеииый к СССР по делам изобрет и открытий(71) Заявител е бински им. Ле олитехнический инсского комсомола 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАОБЪЕКТОВ свя- рцио- е ронноистео устройствасть измереИзобретение относится к автомати ке и измерительной технике и может быть использовано для измерения координат объектов или отверстий.,Известен оптико-электронный профилоскоп, содержащий электронно-лучевую трубку, оптическую систему, фотоприемник, которое позволяет контролировать профиль объекта Г 11 .Однако точность его при измерени координат объектов недостаточна, так как полезный сигнал обратной зи на выходе фотоприемника пропо нален отклонению От профиля, а н от координат объекта.Наиболее близким к изобретению является устройство для определения координат объектов, содержащее установленные последовательно, электрон но-лучевую трубку, оптическую систе му и фотоприемник, схему обработки сигналов фотоприемника, состоящую из двух идентичных каналов, блок развертки и сумматор, подключенный к отклоняющей системе электроннолучевой трубки Е 21,Недостатком известногявляется невысокая точнония координат. Цель изобретения - повышение точности измерения координат объектов.Поставленная. цель достигаетсятем, чтО УстрОйстВО снабжено дополнительным сумматором, соединенным сотклоняющей системой электронно-лучевой трубки, каждый иэ каналов схемы обработки сигналов фотоприемника 10выполнен в виде соединенных последовательно множительного блока и фильтра, а блок развертки содержит управляемые генераторы вертикальной и горизонтальной развертки, первые выходыгенераторов развертки подключены к 5 соответствукщим сумматорам и вторымвходам множительных блоков, вторыевыходы генераторов развертки подключены к вторым входам сумматоров, авыходы каждого из фильтров соединены 20 с третьими входами соответствующегосумматора.На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из электлучевой трубки 1, оптической смы 2, фотоприемника 3, схемы обработки сигналов фотоприемника 3, содержащей множительные блоки 4 и 5,фильтры 6 и 7, генераторы 8 и 9 вер тикальной и горизонтальной раэвертки, программного блока 10, суммато ров 11 и 12,Устройство работает следующим образом.По команде с программного блока 10 генератор 9 горизонтальной и генератор 8 вертикальной разверток формируют постоянные и .переменные напряжения, определяющие траекторию пятна на электронно-лучевой трубке 1. Например, если объект 13 - круглое отверстие, то постоянные напряжения пропорциональны предлагаемым коорди натам центра отверстия, а переменные составляющие изменяются по синусоидальному закону. Поэтому световое пятно на экране электронной трубки 1 сканирует по окружности радиуса й Коэффициент передачи 2 К 0 оптической систеью таков, что изображение сканирующего пятна перемещается по окружности, радиус которой ранен 20 радиусу отверстия, т.е.к-Кок; (1) Если центр. траектории совмещен с центром отверстия, то на выходе фото приемника 3 только постоянная составляющая сигнала.Если, центр траектории не сонпадает с центром отверстия, то при,малых . смещениях на выходе фотоприемника 3 присутствует сигнал вида1" КРсоа(фо)+"огде К коэффициент усиления оптико-электроиного тракта,р - величина смещения объекта относительно начальной.выставки центра траектории движения пятна,частота сканирования;ч - направление смещения объекта;и- шум оптико-электронного0тракта, включающий шумфотоприемника, которыйможно считать белым (в щнаибольшей степени последнее справедливо для фотоэлектронного умножителявремя ИЕсли с выхода по переменному току генератора 9 горизонтальной развертки на второй вход множительного блока 4 поступает напряжениеО 8 Н (й) О. со 5(90 1, (3) Я на выходе этого множительного блока 4 напряжение равноО(й) - К, К 4 О.,Р со 5(юо с +у )ксо 5 Ю 0 й + О по(с)со 5 в снапряжение на выходе множительногоблока 4 записывается в видеО 4(С)=0,5 К К 40 Я 0089-06 КК 4 Ц я сОз 1 с 082 ю 0 Фе 0 5 КкО.,Дмп ч 51 и 20/ОфО О 0о 05 м 0 ф. (6) эдесь у со 5 ч 6 х (7), где 6 х -смещение центра объекта 13 с центром траектории движения.Фильтр б выделяет медленно менякицуюся составляющую, которой соответствует первое слагаемое в уравнении (б) и значительно подавляет остальные высокочастотные составляющие. Поэтому напряжение на выходе фильтра б пропорционально смещениюбх О, = 0,5 К 1 К 4 Кьбх. (8)Выходное напряжение фильтра на сумматоре 11 складывается с постоянной составляющей генератора 9 горизонтальной развертки О 0.Тогда на выходе сумматора 11 постоянная составляющая развертки определяется суммой О= О 9+ 0,5 К К К О сх (9) где Х = хо- хс (10)хо - координата центра объекта13)х - координата центра траектоСрии сканиройания.Постоянное напряжение с генератора 9 горизонтальной развертки О 9 определяет начальное смещение центра траектории движения пятна хн = Кг КоОэ, (11)где Кг - крутизна горизонтальной раз"вертки,Текущая координата центра траекторииопределяется выражением хс = КоКгО 1 05 КК КЬО Хо Х 4(Я) 5 05 К"4"бОКг "0 КГК 0(4 06 КгК 0) При малых хн и большом коэффициен- те усиления фильтра б (например когда в фильтре имеется интегратор) постоянная составляющая на выходе сумматора 11 определяется н виде О = - Х (М)+ф КгКО 0 Из этого выражения видно, что сред- няя составляющая напряжения на выходе сумматора 11 пропорциональна координате объекта 13 и на точность контроля в основном влияет нестабильность крутизны развертки, т.е. коэффициент Кт,Аналогично работает канал по вертикальной развертке.849010 Формула изобретения Составитель Е.Глазковатор О.Черниченко Техред М,Рейвес Корректор Ю. Макаренк Тираж 64ственногобретений35, Раушс аказ 6076/53ВНИИПИ Госудапо делам из113035, Москва, Ж о, Подпомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5 П "Патент", г. Ужгород, ул Фили ек Устройство для определения координат объектов, содержащее установ" ленные последовательно электроннолучевую трубку, оптическую систему и фотоприемник, схему обработки сигналов фотоприемника, состоящую из двух идентичных каналов, блок развертки и сумматор, подключенный к отклоняющей системе электронно-луче, вой трубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным сумматором, соединенным с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, каждый из каналов схемы обработки. сигналов фотоприемника выполнен в виде соединенных последовательно множительного блока и фильтра, а блок развертки содержит управляемые генераторы вертикальной и горизонтальной развертки, первые выходы генераторов развертки подключенык соответствующим сумматорам и вторым входам множительных блоков,вторые выходы генераторов развертки подключены к вторим входам сумматоров, а выходы каждого из фильтров.соединены с третьими входами соответ ствующего сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 426142, кл. 6 01 В 11/24, 1971.15 2, Авторское свидетельство СССР9670804, кл. С 01 В 11/26, 1979