Компаратор линейных перемещений

(56) Авторское свУ 943523, кл. С 0 В 14ый заочный поли С.С. Михейкин, Сарвин детельство СС В 9/04, 1982 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) КОМПАРАТОР ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точностипри аттестации позиционно-чувствительных фотоприемников за счет трансформации перемещений каретки с отклоняющей оптической системой в перемещения зондирующего оптического изображения и минимизации коэффициентатрансформации. Оптическая система,выполненная в виде двух зеркал 9,установленных на каретке 7, отклоняет световой луч, созданный осветителем 3, от оптической оси и направляет его на поверхность аттестуемого фотоприемника 17. Каретка 7 перемещается с заданным шагом вдоль направляющей 2, параллельной оптической оси осветителя 3, При этом отклоняющая оптическая система трансформирует перемещение каретки 7:вперемещение зондирующего оптического изображения по чувствительной поверхности фотоприемника 17 с коэффициентом трансформации К=2 з 1 п 6,где ь - угол между плоскостями зеркал 9. Минимизация коэффициентатрансформации К, достигаемая юстировкой зеркал 9, обеспечивает соответствующее уменьшение влияния погрешности перемещений каретки 7 наточность зондирования. 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для аттестации позиционно-чувствительных фотоприемников.Цель изобретения - повышение точности аттестации позиционно-чувствительных фотоприемников за счет трансформации перемещений каретки с отклоняющей оптической системой в перемещения зондирующего оптического изображения.На фиг. 1 изображена структурнаясхема компаратора линейных перемещений; на фиг. 2 - оптическая схема 15компаратора линейных перемещений.Компаратор линейных перемещенийсодержит основание 1 с направляющей 2, осветитель 3, состоящий изисточника 4 света, диафрагмы 5 и объ" 20ектива 6, установленный на основании1 так, что его .оптическая ось параллельна направляющей 2, каретку 7, установленную на направляющей 2 с возможностью перемещения по ней и снабженную двумя стойками 8, на которыхжестко закреплены два зеркала 9 иблок 1 О крепления фотоприемника,предназначенную для установки аттестуемого фотоприемника 17, блок 11 об" 30работки сигналов, вход которого предназначен для подключения к нему выхода аттестуемого фотоприемника,злектропривод 12, кинематически связанный с кареткой 7 и предназначенный для ее перемещения, формирователь 13 сигналов образцовой мерыдлины; состоящий из ждущего перестраиваемого генератора 14 импульсовстабилизированной частоты и датчика 4015 скорости перемещения каретки 7,выходом соединенного со входом 1 генератора 14, а входом связанного скареткой 7, и блок 16 управления,вход 1 которого соединен с выходом 45генератора 14, вход ЕЕ - с. выходомблока 11 обработки сигналов, выходыЕ и 11 соединены с соответствующимивходами электропривода 12, а ЕЕЕ иЕЧ " соответственно с входами ХЕ и111 генератора 14,Зеркала 9 устанавливают на каретке 7 по ходу светового луча, создаваемого осветителем 3, так, чтобыони образовывали отклоняющую оптическую систему, а блок 10 крепленияфотоприемника размещают на каретке7 так, чтобы при установке на негоаттестуемого фотоприемника 17 его фо точувствительная поверхность былаориентирована перпендикулярно оптической оси осветителя 3 и отстоялаот главной плоскости объектива 6 нарасстояние, равное а . - .й(1+ч) -1 (я 1 п 2 Ы+я п 26) - -Е(1+ч) -й Зяб.п 26,а центр фоточувствительной поверхности был смещен относительно оптической оси объектива 6 на величину,равную с Гй (1+ч) -с 13(1-соя 2 Ь) -(4) где В, - выходной зрачок объектива.Компаратор линейных перемещений работает следующим образом.Аттестуемый фотоприемник 17 уста" навлнвают на блок 10 крепления фотоприемника и подключают выходом к входу блока 11 обработки сигналов, Каретку 7 выводят в одно из крайних положений, при котором изображение где Е - фокусное расстояние осветительного объектива 6;ч - линейное увеличение осветительного объектива 6;1 - расстояние между следамипересечения оптической осиобъектива 6 с зеркалами 9;3 - угол между оптической осьюобъектива 6 и плоскостьюпервого по ходу лучей иззеркал 9;6 - угол между плоскостями первого и второго зеркал 9;Й - расстояние между узловойточкой объектива и следомпересечения его оптическойоси с плоскостью первогопо ходу лучей из зеркал 9в среднем положении каретки 7.Отражающие поверхности зеркал 9 имеют следующие (минимальные) размеры:первое зеркало20 4ческого изображения диафрагмы 5 по поверхности позиционно-чувствительного фотоприемника 17, определяемое соотношением 13887 Б=Б 2 здп 4,1 с=2 зп о, (6) 0(.(2,(7) диафрагмы 5 заведомо не проецируется на поверхность фотоприемника 17.На шкале формирователя 13 сигналов образцовой меры длины переключателем5 частоты устанавливают номинальную частоту импульсов, заранее рассчитанную из условия номинального шага индикации положения каретки 7 и скорости ее перемещения. Включают источники стабилизированных напряжений питания компаратора линейных перемещений (не показаны). При этом сигналом с выхода 1 блока 16 управления включается электропривод 6, который перемещает каретку 7. В процессе движение каретки 7 оптическое изображение диафрагмы 5 перемещается по чувствительному слою фотоприемника 17, на выходе которого формируются 20 фотоэлектрические сигналы, поступающие в блок 11 обработки сигналов. В блоке 11 обработки сигналов в момент начала этого сигнала выделяется импульс, поступающий на вход 11 блока 25 16 управления, который формирует .импульс начала отсчета и посылает его с выхода 111 на вход 11 ждущего перестраиваемого генератора 14 стабилизированной частоты. От этого импульса генератор 14 запускается и начинает генерировать последовательность калиброванных по времени и амплитуде импульсов с вышеуказанной номинальной частотой. В процессе перемещения каретки 7 датчик 15 измеряет скорость ее перемещения, Сигнал, соответствующий скорости перемещения каретки 7, поступает на вход 1 генератора 14 в соответствии с из менением скорости перемещения каретки 7. Последовательность коротких импульсов с выхода генератора 14 стабилизированной частоты поступает на Вход 1 блока 16 управления ПО ОкОн 45 чании аттестации блок 16 управления формирует сигнал "Конец цикла измерений", поступающий с выхода 1 Ч блока 16 управления на вход 111 генератора 14,. и приостанавливающий генерацию импульсов на время, необходи 50, мое для замены фотоприемника 17 на блоке 10 крепления фотоприемника.Каждому линейному приращению перемещения каретки 7, величина которого определяется частотой импульсов генератора 1,4 и скоростью перемещения каретки 7, соответствует пропорциональное линейное перемещение опти 1где Б - величина перемещения оптического изображения;Я - величина перемещения каретки 7;ь - угол между отражающими поверхностями зеркал 9.Ход Я каретки определяется исходя из размеров аттестуемого фотоприемника так, чтобы центральное положение каретки 7 находилось на расстоянии, равном величине Й, входящей в формулу (1).Коэффициент 1 трансформации перемещения равен отношению величин Я /Б,входящих в формулу (5): н может изменяться в пределах, определяемых неравенством Таким образом, путем минимизации коэффициента К трансформации уменьшается влияние на точность перемещений зондирующего луча погрешности, вносимой неточностью шагового перемещения каретки 7. Предельная степень минимизации определяется качеством юстировки зеркал 9. формула изобретения Компаратор линейных перемещений, содержащий основание с направляющей, каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющей, электропривод, кинематически связанный с кареткой, формирователь сигналов образцовой меры длины, состоящий из ждущего перестраиваемого генератора импульсов стабилизированной частоты и датчика скорости перемещения каретки, выход которого соединен с первым входом ждущего перестраиваемого генератора импульсов стабилизированной частоты, а вход связан с кареткой, блок управления, первый вход которого соединен с выходом ждущего перестраиваемого генератора импуль1388720 6светового луча оптической отклоняющей системой, состоящий иэ двух стоек, установленных на каретке, идвух плоских зеркал, жестко закрепленных на стойках, при этом отражающие поверхности зеркал расположеныпод заранее заданным углом друг кдругу, и блоком крепления фотоприемника, рабочая плоскость которогоперпендикулярна оптической оси осветителя, а также блоком обработкисигналов, вход которого предназна чен для подключения к нему выходааттестуемого фотоприемника,авыход соединен с вторьм входом блока управления. сов, стабилизированной частоты, первый и второй выходы соединены ссоответствующими входами электропривода, а третий и четвертый выходы соединены соответственно, с вторым и третьим входами ждущего перестраиваемого генератора импульсовстабилизированной частоты, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности аттестации позиционно-чувствительных фотоприемников, он снабжен осветителем, установленным на основании так, что егооптическая ось параллельна направляющей, и расположенными по ходу Составитель О Смирновевин Техред И.Верес Корректор Н Редакто ь Под аэ 1570/4 Тираж ное омитетаоткрытий Государственногоелам изобретений иосква, Ж, Раушс и, 4 13035,ая н ктная,но-полиграфическое предприятие, г. Ужг ул ои