Автоколлиматор

Своз СоветскихСоциалистицаскихРеспублик ОП И САНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ(22) Заявлено 19,03.73 (21) 1894990/18 24с присоединением заявки Кл, 05 Ы 10 026 27/3 осудврственный комет Совете Миннстрав ССС па делвм изобретенийи открытий) Приоритет убликова та опубл 25,06,74. Бюлл ания описания(72) Авт В. Спивак зобретени 1) Заявит 4) АВТОКОЛЛИМАТ гоколлиматора позть работы устройст гаемого автоколлил хема блока управл ллиматор содержит ма предл фиг. 2 -Авток тор ни нтрольныиотражаюшег соот е ламент еркала и Изобретение относится к системам автоматического измерения угловых перемещений в частности к фотоэлектрическим автоколлиматорам.Известны автоколлиматоры, содержащие 5оптическую систему, блок управления, выполненный в виде мостовой дифференциальной схемы, в плечи которой включены обмотки питающего и суммирующего трансформаторов и фотоприелшики, подключенной к поро-,О говому элементу, причем блок управления соединен через усилитель с исполнительным двпгателел, кинематически связанным через масштабный механизм с датчиком угла,Однако известные устройства имеют срав-тб нительно сложную фотоэлектрическую схему преобразования и формирования сигнала, управляющего выдачей информации, требуют наличия прозрачной фаски между отражаюшили гранями анализирующей призмы и несов мещения фокальной плоскости с фаской, т. е. расфокусировки оптической системы, нарушающей коллинеарность выходящего из объектива пучка лучей, а следовательно, увеличивающей световые потери, нарушающей ветствие линейного смещения светового ситнала (автоколлимационного изображениящели) в плоскости фаски и угла поворотаконтролируемого объекта . и снижающейточность измерения.Предлагаелюе устройство отличается отизвестного тем, что в блок управления автоколлиматора введены инвертор, логический элемент И и разрешающий элемент,причем вторичная обмотка суммирующеготрансформатора соединена через пороговыйэлемент с одним входом логического элемента И, ко второлгу входу которого черезинвертор подключена диагональ мостовойдифференциальной схемы, а выход логического элемента И соединен с разрешающимэлементом.Такое вьптолнение авволяет повысить точносва,11 а фиг. 1 приведена функциональная схе.призмы, жестко закрепленной на объекте, ,объектив 2, анализирующую призму 3, на-;, ;пример в виде блока из прямоугольных призм с прозрачной фаской, взаимно сме ,шенных так, что их фаски располагаются ., 5 в плоскости измерения относительно оси :объектива в шахматном порядке, не требу 1 юшую расфокусировки оптической системы, ;осветитель 4 фаски анализирующей призмы, блок управления 5, электронный усилитель10 6, исполнительный двигатель 7, масштаб-1 ный механизм 8 и датчик 9 угла.Блок управления 5, управляющий выда:;чей информации, содержит питающий трансформатор 10 со средней точкой во вторич- ф ,ной обмотке, на первичную отмотку которо-го подведено питающее напряжение, фотоприемники 11 и 12, суммирующий трансформатор 13 со средней точкой в первичной обмотке, инвертор 14, пороговый элемент ф 15, логический элемент И 16 и разрешаю,щий элемент 17.Автоколлиматор работает следующим об-разом.Световой поток от осветителя 4 черезф систему прозрачных фасок блока анализирующей призмы 3 и объектив 2 трансформируется на контрольный элемент 1, выпол,ненный в виде зеркала. При отсутствии перемещения объекта, а следовательно, и ЗОнарушения коллинеарносли между нормалью к зеркалу 1 и осью объектива 2 автоколлиматора в плоскости измерения, т, е. нарушения параллельности между осями входя щего в объектив светового пучка и выходя,щего из него, световые потоки Ф и Фна отражающих гранях призмы 3, образованные благодаря перевернутому по отношению к фигурноВфаске ее автоколлимаци , оннойу изображению, равны, В.,цепи фотоприемников 11, и 12 появляются равные ,токи С и 1, и в диагонали . мосто-, ,вой схемы ток не;: возниеает. На вход логического элемента И 16 через инвертор 4514 поступает сигнал, соответствующий ло= гической единице. Одновременно во вторичной обмотке суммирующего трансформаторар 1" 13 возникает ток пропорциональный сумме световых потоков Ф и Ф , а сле 594 довательно, и сумме токов, и вф1 логический элемент И 16 через пороговый элемент 15 поступает сигнал, соответст :вуюший логической единице. Наличие на :,входе логического элемента И 16 этих оди- :наковых сигналов вызывает на его выходе сигнал, соответствующий также логической "единице, который переводит разрешающий элемент 17 в состояние, пропускающее . информацию.При перемещении объекта с зеркалом 1 :-изменяется наклон входящего в объектив,светового пучка относительно выходящего .из него. Этим обусловливается смешение автоколлимационного изображения относи;тельно плоскости симметрии блока анали ;зирующей призмы 3 и изменение световых потоков на ее отражающих гранях, В цепи ;фотоприемников 11 и 12 появляются раз,ные токи, т, е. с , ,С , и в диагона,ли мостовой дифференциальной схемы воз,никнет ток,, зависящий от разностисветовых потоков Ф йф, а следователь ,но, и токов ,. Наличие напряжения, 1с зависящего от тока , вызывает на выходе усилителя 6 электрический сигнал, управляющий посредством исполнительногодвигателя 7 перемещением анализирующей призмы 3, а на вход логического элемента ; 16 через инвертор 14 поступает сигнал,соответствующий логическому нулю, Одновременно со вторичной обмотки суммирую;щего трансформатора 13 на вход логиче;ского элемента И 16 через пороговый эле мент 15 поступает сигнал, пропорциональ, .ный сумме световых потоков на отражающих гранях анализирующей призмы 3 и соответствующий, как и в предыдущем случае, ло,гической единице. Наличие на входе логиче ского элемента И 16 разных сигналов вью . зывеет на,его выходе сигнал, соответствующий логическому нулю, который переводит разрешающий элемент 17 в состояние, не пропускающее информацию. Однако как только исполнительный двигатель 7 .устраняет рассогласование и световые потоки на гра нях призмы становятся равны или разнятся в,пределах заданной точности, определяемой практически чувствительностью автоколли-, матора, следящая система снова переходит ., к предыдущему режиму . работы, и информация, выдаваемая измерительным устройством, пропускается разрешающим: элементом, 17.При отсутствии входного светового сигнала (например, при перегорании осветите-, ля или нарушении оптической связи с зеркалом 1 объекта, потери автоколлимационЭного изображения ток Ь в диагонали мостовой, дифференциальной схемы отсутствует и на вход логического элемента 165через инвертор 14 поступает сигнал, соответствующий логической единице, Однако всвязи с отсутствием световых потоков наотражающих гранях призмы 3 зависящийот них токво вторичной обмотке сум 3мируюшего трансформатора 13 не возникает и на вход логического элемента И 16через пороговый элемент 15 поступает сигнал, соответствующий логическому нулю,Наличие на входе логического элементаИ 16 разных сигналов вызывает на еговыходе сигнал, соответствующий логическому нулю, который переводит разрешающийэлемент 17 в состояние, не пропускающееинформацию,Предмет изобретенияАвтоколлиматор содержащий оптическую систему, блок управления, выполненный в виде мостовой дифференциальной схемы, вплечи оторой включены обмотки питающегои суммирующего трансформаторов и фотонриемники, подключенной к пороговому элементу, причем блок управления соединен черезусилитель с исполнительным двигателем,кинематически связанным через масш,табный механизм с датчиком угла, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью новы 0:щения точности работы устройства, в блок; элемент, причем втрричная обмотка суммирующего, трансформатора соединена через 15:пороговый элемент с одним входом логического элемента И, ко второму входу ко-,торого через Инвертор подключена диаго-наль мостовой дифференциальной схемы, авыход логического элемента И соединен с 20разрешающим элементом."и О,Стеннна е"тор Е.Мехова нраж днисное СССР 1 редириятие сПатент, Москва, Г.59, Бережковская наб., 24 9/3 Изд, ЩП 111 И Н 1 Государственного комитево делам изобретений Москва, 13035, Рауш а Совета Мннист и открытий кая наб., 4