Датчик углового положения объекта

1551992терференционную картину. Когда сканирующие пучки лучей падают нормально на полупрозрачное зеркало 15 илизеркало 16, интеференционная картина характеризуется максимальной шириной полос, и с выхода фотоприемного блока 18 импульс поступает навход вычислителя 19. Импульсы с выхода фотоприемного блока 18, соответствующие отражению пучков лучейот полупрозрачного зеркала 15, дают Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля углового положе.ния объекта по двум координатам. 20Целью изобретения является конт ропь углового положения объекта по двум координатам за счет раздельного поочередного сканирования в горизонтальной плоскости двух пар пучков 25 лучей и поворота плоскости сканирования на 90 одной из пар пучков лучей.Иа фиг. 1 представлена функциональная схема датчика;. на фиг. 2 блок призм; на фиг, 3 - призменная оборачивающая система; на фиг, 4 ,две многогранные призмы.Датчик содержит основание 1, платформу 2, установленную на основании с воэможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной основанию, кольцевой лазер 3, установленный на платформе 2, коллиматор 4 и последова"тельно установленные по ходу пучка лучей коллиматора 4 блок 5 призм, выполненный в виде светоделительной куб-призмы 6, установленной так, что ее входная грань оптически связанас коллиматором 4, и призмы АР7, 45 жестко скрепленной со светоделительной куб-призмой б,так, что ее гипотенузная грань параллельна светоделительной грани куб-призмы 6, светоделитель 8, в виде бипризмы Дове, две многогранные призма 9 и 10 (фиг. 4), скрепленные с платформой 2 так, что нормали к,отражающим граням многогранных призм 9 и 10 образуют между собой заданный угол , многогранная призма 9 оптически связана через сввтоделитель 8 со светоделительной куб-призмой 6 блока 5 призм, много гранная призма 10 оптически связана разрешение на счет в вычислителе 19импульсов с выхода кольцевого лазера 3, а импульсы, соответствующие1отражению пучков лучей от зеркала 16 на прекращение счета импульсов откольцевого лазера 3. При этом числоимпульсов определяет угол поворотаконтролируемого объекта 17 относительно полупрозрачного зеркала 15,4 ил. через светоделнтель 8 призмой АР7, призменную оборачивающую систему 11 (фиг. 3), выполненную в виде трех призм АР12-14, скрепленных между собой катетными гранями так, что нормали к входной грани призмы 12 параллельны гипотенуэной грани призмы 13 и нормали к выходной грани призмы 14, и установленную так, что входная грань призмы 12 оптически связана с гранями многогранной призмы 9, полупрозрачное зеркало 15, зеркало 16, предназначенное для скрепления с контролируемым объектом 17, фотоприемный блок 18, оптически связанный через светоделитель 8 с много- гранными призмами 9 и 10, вычислитель 19, первый вход которого подключен к фотоприемному блоку 8, а второй - к кольцевому лазеру 3.Датчик работает следующим образом.Параллельный пучок лучей вышедший из коллиматора 4, делится блоком 5 призм на два пучка лучей в вертикальной плоскости, верхний и нижний. Эти пучки лучей попадают на светодели- тель 8, который разделяет каждый из падающего пучков лучей на два в горизонтальной плоскости, После этого верхние пучки лучей падают на грани многогранной призмы 10, а нижние пучки лучей - на грани многогранной приз-, мы 9. Вращение многогранных призм 9 и 10 приводит к сканированию отражен" ных от них пучков лучей в горизонтальной плоскости. Нижние пучки лучей, отразившись от граней многогранной призмы 9, попадают на призменную оборачивающую систему 11, и после последовательных отражений от гипотенузных граней призм 12"14 начинают сканировать в вертикальной плоскости. Далее верхние и нижние пучки лу 1551992Такимобразом, за счет разделения пучка лучей коллиматора 4 на два пучка лучей, раздельного сканирования с помощью двух многогранных призм 9 и 55 чей отражаются от полупрозрачного зеркала 15, зеркала 16 и проходят в обратном порядке через полупрозрачное зеркало 15, при этом нижние5 пучки лучей пройдут через приэменную оборачивающую систему 11Далее обе пары пучков лучей отражаются от многогранных призм 9 и 10 и проходят че.Рез светоделитель 8, который собирает два пучка из одной пары (верхней и нижней) в один пучок, Затем два пучка лучей, верхний и нижний, попадают в Фотоприемный блок 18.Каждый из пучков образует на вход ной площадке фотоприемного блока 18 интерференционную картину.В момент времени, когда сканируемые пучки падают нормально на полупрозрачное зеркало 15 или. зеркало 1 б, 20 интерференционная картина характеризуется максимальной шириной полос и с выхода Фотоприемного блока 18 импульс поступает на вход вычислителя 19. Импульсы с выхода Фотоприемного 25 блока 18, соответствующие отражению пучков лучей от полупрозрачного зеркала 15, дают разрешение на счет им-, пульсов с выхода кольцевого лазера 3. Импульсы с выхода Фотоприемного блока 18, соответствующие отражению пучков лучей от зеркала 1 б, прекращают счет импульсов от кольцевого лазера 3. За счет углового смещения двух многогранных призм на уголсканирование пучков по горизонтали и вертикали происходит поочередно, при этом очередность суммирования им" пульсов в вычислителе определяется выставкой многогранных призм 9 и 10 вокруг оси поворота платформы 2 перед измерением, Число импульсов, соответствующих пучкам лучей, отраженным от многогранных призм 9 и 10, определяет угол поворота объекта 17 относи тельно полупрозрачного зеркала 15,Для обеспечения работоспособности датчика необходимо, чтобы угол О между нормалями к отражающим граням многогранных призм 9 и 10, удовлетворял условию: ЧС с 06- Щ, где ф - диапазон измеряемых углов;- центральный угол между гранями многогранных призм 9 и 10 10 этих пучков лучей в горизонтальной плоскости и преобразования плоскости сканирования с помощью приэменной оборачивающей системы 11 одного из пучков лучей датчик обеспечивает контроль углового положения объекта по двум координатам,Формула изобретенияДатчик углового положения объекта, содержащий основание, платформу,.установленную на основании с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной основанию, кольцевой лазер, установленный на платформе, коллиматор и последовательно установленные по ходу пучка лучей коллиматорасветоделитель в виде бипризмы Дове, многогранную призму, скрепленную сплатформой, полупрозрачное зеркало,зеркало, предназначенное для скрепления с контролируемым объектом, фотоприемный блок, вычислитель, первый вход которого подключен к Фотоприемному блоку, а второй - к выходу кольцевого лазера, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью измерения углового положения объекта также по второй координате, он снабжен установленным между коллиматором и бипризмой Дове блоком призм,.выполненным в виде светоделительной куб-призмы, установленной так, что ее входная грань оптически связана с коллиматором, и призмы АРжестко скрепленной со светоделитель- . ной куб-призмой так, что ее гипотенузная грань параллельна светоделительной грани куб-призмы, второй многогранной призмой, скрепленной с первой многогранной призмой так, что нормали к отражающим граням второй, многогранной призмы образуют с нормалями к соответствующим граням первой призмы заданный угол, призменной оборачивающей системой, выполненной .ов виде трех призм АР, скрепленных между собой катетными гранями так, что нормаль к входной катетной грани первой призмы параллельна гипотенузной грани второй призмы и нормали к выходной катетной грани третьей призмы, и установленной между многогранными призмами и светоделительным зеркалом так, что ее входная грань оптически связана с второй многогранной призмой.1551992 Составитель А. ЗабалотскийТехред Л.Сердюкова Корректор Н. Ревская анд едактор Подписи Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 21осударственно11303 Заказ ВНИИПИ Тираж 492омитета по Москва, Жобретениям и откРаушская наб д иям при Г