Устройство для измерения перемещений

Номер патента: 1167423

Авторы: Жилкин, Здобников, Илюхин, Тарасов

ZIP архив

Текст

(21 (22 (46 3498624/2511.10,8215,07.85. Б ъектив и фотоприемник,й блок обработки инфорлюченный к выходу фотоп водом электронн ции, подк емника, о что, с це мерений, лом с при Ф 26 .Е,Здобников юхин и В.В,Т есяте ч а.М.жилкин,юхин, А,Н.И ью повышения точности а 4 снабжено плоским з установленным п но од ртрой сти- осъемл ступательии, совпада а о-п вле зможн ью о 8 ия в нап ного движ ющим с на ю)устройств жен в обр правлением оптическ си ло аспоя отСложной ем а, а от излу роти е ном ход в еркала плоского по отнош затора-с излу)полне о му стороны аналии анатора при СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС расов(71) Московсий ордена Ленинатут инженеров геодезии, аэрофки и картографии(54)(57) УСТРОЙСТВО дЛЯ ИЗМЕРПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее послетельно установленные источникчения, анализатор-сканатор, вный в виде зеркального ножа с пендикулярно к оптическон оси у ства по ходу излучения между ан затором-сканатором и объективомИзобрет ние относится к измерительной технике и может быть испольэовано, например, в станкостроениидля измерения линейных перемещенийи вибраций элементов станков. 5Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемым результатам является устройстводля измерения перемещений, содержащее последовательно установленныеисточник излучения, анализатор-сканатор, выполненый в виде зеркальногоножа с приводом, объектив и фотоприемник, и электронный блок обработ-ки информации, подключенный к выходу фотоприемника 113.Недостатком известного устройства, реализующего прямой метод измерений, является его сравнительноневысокая точность, обусповленная 20изменением выходного сигнала фотоприемника не только вследствие контролируемого перемещения, нс и изза ряда неконтролируемых Факторов(напыленность атмосферы, флуктуации 25отражающей способности контролируемой поверхности и т,п.),Цель изобретения - повышение точ"ности измерений. Цель достигаетсятем, что устройство для измерения 30перемещений, содержащее последовательно установленные источник излучения, анализатор-сканатор выполненный в виде зеркального ножа сприводом, объектив и фотоприемник,и электронный блок обработки информации, подключенный к выходу фотоприемника, снабжено плоским зеркаломс приводом, установленным перпендикулярно оптической оси устройства 40по. ходу излучения между анализатором-сканатором и объективом с воэможностью возвратно-поступательного движения в направлении совпадающем с направлением оптической оси45 устройства, а Фотоприемник расположен в обратном ходе излучения от плоского зеркала с противоположной по отношению к нему стороны анализатора-сканатора. 50Ка Фиг.1 показана принципиальная схема устройства для измерения продольных перемещений; на фиг.2 - диоды напряжении в точках, обозначенных на Фиг.1. 55Устройство состоит иэ .последовательно расположенных (фиг.1) источника 1 излучения, аналиэатора-сканатора, выполненного в виде зеркального ножа 2 с приводом 3, плоскогозеркала 4, жестко скрепленного сосканатором 5, выполняющим Функциипривода зеркала 4 и объектива 6,фотоприемника 7 и электронного блокаобработки информации (на фиг.1 обведен пунктиром), включающегов измерительном канале - предварительный усилитель 8, детектор 9,широкополосный усилитель 10, инвертор 11, дифференциатор 12, триггер13 Шмидта, логическую схему 14; вопорном канале. - генератор 15, триг"гер 16 Шмидта, умножитель 17 частоты, Оба канала сведены на измерителе 18 временных интервалов.1Устройство работает следующимобразом,Источник 1 излучения формируетна зеркальном ноже-анализаторе 2световое пятно. Зеркальный нож-анализатор 2 под действием сигнала сгенератора 15 через умножитель 17частоты, подаваемого на привод 3,совершает гармонические колебаниявокруг линии среза зеркального ножа-анализатора 2 (точка А), вследствие чего отраженный от него световой пучок совершает угловое сканирование по плоскому зеркалу 4 и,отражаясь от последнего, по апертуре объектива 6. На Фиг.1 показаныдва крайних положения световогопучка, Амплитуда сканиронания и размеры плоского зеркала 4 выбираютсятакими, что световой пучок не диаф-,рагмируется ни на плоском зеркале 4ни на оправе объектива 6. Под действием сигнала с генератора 15, подаваемого на сканатор 5, связанныйс плоским зеркалам 4 механическойсвязью, последнее совершает возвратно-поступательное движение параллельно самому себе с частотой, на порядок меньшей частоты сканированияножа-анализатора 2. В результатесветовое пятно построенное объективом 6 на ноже-анализаторе 2 в про"странстве иэображений,помимо углового сканирования, обусловленногоколебаниями ножа-анализатора 2, будет дополнительно возвратно-поступательно перемещаться вдоль оптической оси,Отразившись от контролируемогообъекта 19, излучение вновь проходитобъектив 6 и, отразившись от зеркала4, совершает угловое и продольноеперемещение по срезу ножа-анализатора 2, эа которым в обратном ходеизлучения расположен фотоприемник 7,На выходе фотоприемника 7 Формируется модулированный сигнал (фиг.2 б),содержащий информацию о величинепродольного смещения контролируемогообъекта 19.Обработка сигнала, снимаемогос фотоприемника 7, может быть проведена следующим образом,Сигнал (фиг,2 б) усиливается предварительным усилителем 8 и поступаетна детектор 9. Затемсигнал (фиг.2 в) 15усиливается широкополосным усилителем10, инвертируется инвертором 11; (Фиг.2 .г), поступает на дифференциатор 12, после чего (фиг,2 д) форми"руется триггером 13 Шмидта (фиг.2 а) 20и через логическую схему 14 (Фиг.2 з)попадает на измеритель 18 временныхинтервалов. Опорный сигнал с генератора 15 (фиг.2 а) формируется триггером 16 Шмидта (фиг.2 ж) и также подается на измеритель 18 временных интервалов. Одновременно опорный сигнал подается и на привод 5 зеркала 4.Измеритель 18 временных интервалов осуществляет, измерение интервала между фронтами импульсов измерительного и онорногс сигналов (фиг.2 3) ., Длительность Ф этого интервала пропорциональна величине смещения контролируемого объекта 19 относительно среза ножа-анализатора 2. Направление. смещения определяется по направлению смещения фронта измерительного сигнала относительно опорного.Введение колеблющегося плоского зеркала позволяет перейти к время- импульсному методу измерения практически независящему от амплитудных Флуктуаций фототока, и эа счет этого повысить точность измерений.1167423 Составитель С,ГрачевТехред С,Мигунова Корректор В,Синицка едакто леме каз 4423ВНИИП 113 илиал ППЛ "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж б 51 Государственного ком по делам изобретений Москва, Ж, РаушсПодписнотета СССРи открытийая наб д 4/5

Смотреть

Заявка

3498624, 11.10.1982

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГЕОДЕЗИИ, АЭРОФОТОСЪЕМКИ И КАРТОГРАФИИ

ЖИЛКИН АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, ЗДОБНИКОВ АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ, ИЛЮХИН ВАЛЕРИЙ АРКАДЬЕВИЧ, ИЛЮХИН АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, ТАРАСОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01B 11/00

Метки: перемещений

Опубликовано: 15.07.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1167423-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-peremeshhenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения перемещений</a>

Похожие патенты