CH644689A5

CH644689A5 - Dispositif de mesure d'angles.

Info

Publication number: CH644689A5
Application number: CH810081A
Authority: CH
Inventors: Shuji Hoshika
Original assignee: Asahi Optical Co Ltd
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1984-08-15
Also published as: DE3150349A1; JPS57104815A; US4518859A

Description

Le but de cette invention est donc d'éliminer les inconvénients décrits précédemment. Plus particulièrement, un premier objet de cette invention consiste à fournir un dispositif de mesure d'angles ayant une précision de mesure élevée, dans lequel les différents éléments constituants sont simples et le réglage peut être effectué facilement.

Un second objet de cette invention consiste à fournir un dispositif de mesure d'angles dans lequel la mesure n'est pas affectée par la variation de l'intensité d'une source de lumière destinée à éclairer le cadran gradué.

Le dispositif de mesure d'angles selon l'invention, se distingue par les caractéristiques mentionnées à la revendication 1.

L'invention sera maintenant décrite en référence à des formes d'exécution préférées illustrées dans les dessins annexés.

La figure 1 représente un diagramme explicatif montrant la disposition de base d'un dispositif de mesure d'angle selon l'invention.

La figure 2 (a) représente un diagramme montrant la position relative entre un détecteur de trait et une échelle projetée sur le détecteur de trait.

La figure 2 (b) est une représentation graphique indiquant les sorties du détecteur de trait dans les conditions montrées à la figure 2(a).

La figure 3 (a) est un schéma bloc montrant un exemple d'un circuit de traitement pour la détection d'un angle de rotation d'un cadran gradué.

Les figures 3 (b) et 3 (c) sont des diagrammes de temps indiquant les signaux qui sont obtenues en prélevant et en retenant alternativement les sorties des portions recevant la lumière dans le détecteur de trait.

La figure 3 (d) est un diagramme de temps montrant qu'une sortie qui est fournie en appliquant les signaux montrés aux figures 3(b) et 3 (c) à un circuit comparateur.

La figure 3 (e) est un diagramme de temps montrant la sortie d'un circuit générateur d'impulsions qui produit une impulsion lorsque la sortie montrée dans la figure 3(d) varie du niveau élevé au niveau bas.

La figure 4 est un diagramme explicatif montrant le dispositif selon l'invention qui est combiné avec un encodeur absolu.

La figure 5 est un diagramme explicatif montrant le dispositif selon l'invention qui est combiné avec des moyens pour fournir des sorties à puise à double phases différant de 90° l'un de l'autre en phase.

La figure 6 est un diagramme explicatif montrant les dispositifs selon l'invention qui sont disposés pour réaliser une méthode de lecture diamétralement opposée.

La figure 7 est un diagramme pour l'obtention de lignes droites de régression à partir des sorties du détecteur de trait.

La figure 1 montre la disposition de base d'un dispositif de mesure d'angles selon l'invention. Dans la figure 1, la référence numérique 1 désigne un cadran gradué incorporé dans un dispositif de mesure d'angles tel qu'un théodolite. Une échelle à pas équiangulaire consistant en des portions transparentes et en des portions opaques qui sont disposées à des intervalles équiangulaires est marquée sur le cadran gradué 1. Dans un théodolite ou un appareil similaire, un téléscope de visée est monté pivotant autour d'un axe rotatif 2 simultanément avec le cadran gradué 1, et la mesure de l'angle entre deux points déterminés par visée au moyen du téléscope est obtenue par la mesure de l'angle de rotation du cadran gradué 1. Pour cela, de la lumière provenant d'une source de lumière 3 est appliquée à travers une plaque diffusante 4 au cadran gradué 1, de telle sorte que l'image des graduations sur le cadran gradué 1 soit projetée sur un détecteur de trait 6 par l'entremise d'une lentille de projection 5. Dans ce cas, la lentille de projection 5 est positionnée de telle sorte que la largeur de chaque graduation sur le cadran gradué soit substantiellement égale à la largeur d'une portion recevant la lumière dans s le détecteur de trait.

La figure 2 (a) est un diagramme montrant la position relative entre le détecteur de trait 6 et l'image des graduations (consistant en des portions transparentes 1-W et en des portions opaques 1-B, qui sont disposées à des intervalles io équiangulaires) projetées sur le détecteur de trait 6. La figure 2 (b) est un diagramme montrant la sortie correspondante du détecteur de trait. A ce sujet, il est supposé que, par exemple, le détecteur de trait 6 a vingt-deux portions recevant la lumière 6-1,6-2, ... et 6-22, chacune d'elles ayant une surface 15 de réception de la lumière sous la forme d'un carré de 25 |im x 25 um, et l'image de l'échelle est ainsi projetée sur le détecteur de trait 6 de telle sorte que chacune des portions transparentes et des portions opaques soit de 27,5 um. En outre, il est supposé que la circonférence du cadran gradué est divisé en 20 4. 320 segments égaux (chacun étant la combinaison d'une portion transparente et d'une portion opaque). Si, dans ces conditions, l'agrandissement de la projection est (1), le cadran gradué doit avoir un diamètre d'environ 27,5 |xm x 4320 x 2/ 7t = 75,630 mm. Une telle dimension de cadran gradué est 25 appropriée pour un théodolite ou un appareil similaire. Lorsque les graduations sur ce cadran gradué sont projetées sur le détecteur de trait (qui est linéaire, ayant une largeur de 25 um et une longueur de 25 |im x 22), alors l'image des graduations est formée de manière arquée sur le détecteur de trait. 30 Toutefois, dans ce cas, les graduations projetées sont d'une très petite étendue correspondant aux dix segments (50' = 350° x 10/4320 en termes d'angles). Par conséquent, même si les graduations équidistantes sont considérées comme étant projetées linéairement, l'erreur est très faible. En outre, aucun 35 réglage compliqué n'est requis pour la projection.

La conception globale du dispositif de mesure d'angles selon l'invention a été décrite avec différentes données spécifiques, c'est-à-dire 25 (xm x 25 |im pour chaque surface de réception de la lumière du détecteur de trait, 22 pour le nombre 40 de surfaces de réception de la lumière et 4320 pour le nombre de divisions du cadran gradué; toutefois, le dispositif selon l'invention n'est pas limité à ces données fournies ici à titre d'exemple. Ainsi, on comprendra facilement à partir de la performance de la lentille de projection que, avec d'autres va-45 leurs également, la largeur de chaque graduation sur le cadran gradué peut être rendue substantiellement mais non exactement égale à la largeur de chaque élément recevant la lumière sur le détecteur de trait.

La figure 2 (b) montre les sorties du détecteur de trait 6 50 lorsque l'image des graduations sur le cadran gradué est formée sur le détecteur de trait comme montré dans la figure 2 (a). Dans cette figure 2 (b), l'axe vertical représente l'amplitude de sortie et l'axe horizontal représente les positions de l'élément recevant la lumière ou le temps. Les portions trans-55 parentes 1-W et les portions opaques 1-B sont disposées à un pas égal sur le cadran gradué, les portions recevant la lumière étant également disposées à un pas égal sur le détecteur de trait 6, et la position relative entre le cadran gradué et le détec-teur de trait est déplacée linéairement, comme cela a été décrit 60 précédemment. C'est pourquoi, il peut être facilement compris à partir de cela que la sortie du détecteur de trait 6 varie comme montré dans la figure 2(b). Le détecteur de trait 6 a une très courte période de balayage électique, et c'est pourquoi il peut également être compris que, même si la luminosité 65 de la source de lumière varie avec le temps, la relation entre les sorties est maintenue inchangée.

Dans ces conditions de sortie, il faut considérer l'une des portions recevant la lumière comme ayant un certain niveau

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de sortie. Supposons que ce certain niveau de sortie soit la correspond à la position de la portion recevant la lumière qui moitié de la somme du niveau de sortie maximum et du ni- a fourni la sortie d'intersection. Par conséquent, le micropro-veau de sortie minimum, par exemple le niveau de sortie de la cesseur 37 peut détecter la position présente exacte du cadran portion recevant la lumière 6-6. Si le cadran gradué est légère- gradué en stockant le nombre d'impulsions horaires ainsi ment pivoté vers la droite par exemple, alors ce certain niveau 5 lues.

de sortie sortira par une portion recevant la lumière diffé- Un régalge de l'angle initial est effectué en introduisant rente. Lorsque le cadran gradué est pivoté d'un angle corres- un angle requis dans le microprocesseur 37 avec un clavier 40. pondant à une division, ce certain niveau de sortie est à nou- Le clavier 40 est utilisé pour introduire diverses instructions veau fourni par la portion recevant la lumière 6-6. C'est pour- (telles que l'instruction de conversion de degré en graduation quoi, en détectant la portion recevant la lumière qui fournit 10 et l'instruction de conversion de la graduation en degré) dans un niveau de sortie prédéterminé la mesure de l'angle peut être le microprocesseur 37.

réalisée avec une précision d'un angle beaucoup plus petit que Lorsque le cadran gradué est pivoté, la portion recevant la l'angle correspondant à une division du cadran gradué. Le lumière fournissant la sortie d'intersection est remplacé par plus petit angle est environ 14" avec les données numériques une portion différente, et le nombre d'impulsions horaires qui mentionnées ci-dessus. (360°/4320 = 5' 300" est divisé par 22, îs peut être appliquée au compteur d'impulsions horaires 36 et le résultat est d'environ 14"). avant que la sortie d'intersection soit détectée est également

La figure 3 (a) montre un exemple d'un circuit de traite- modifiée. Le microprocesseur 37 lit les informations données ment pour la détection d'un angle de rotation du cadran gra- par le compteur d'impulsions horaires 36 en tout temps et le dué. Le détecteur de trait 6 est entraîné par un circuit d'entraî- microprocesseur 37 est également programmé pour qu'il re-nement 31 du détecteur de trait, et fournit des sorties telles 20 connaisse que le cadran gradué a pivoté dans le sens des que montrées sur la figure 2 (b) lorsque l'image des gradua- aiguilles d'une montre lorsque le nombre d'impulsions horai-tions est formée comme mentionné dans la figure 2 (a) comme res stockées dans le compteur augmente et que le cadran gra-décrit précédemment. Les sorties ainsi crées sont converties en dué a pivoté dans le sens inverse des aiguilles d'une montre deux sorties d'échantillons et de maintien par un circuit d'é- lorsque le nombre d'impulsions horaires a diminué, par exem-chantillons et de maintien 32 qui échantillonne et maintient 25 pie. Le microprocesseur stocke également le nombre de fois toutes les autres sorties. Les deux sorties d'échantillon et de que la sortie d'intersection a passé à travers une portion rece-maintien sont illustrées à la figure 3(b) et la figure 3(c) respec- vant la lumière particulière à une position prédéterminée (ou tivement, dans lesquelles des lignes pointillées une fois indi- combien de fois la portion recevant la lumière particulière a quent les sorties d'origine du détecteur de ligne 6. En appli- produit la sortie d'intersection) et la direction du mouvement quant en deux sorties d'échantillon et de maintien à un circuit 3" de la sortie d'intersection, de telle sorte qu'un angle plus comparateur 33, un signal logique comme illustré à la figure grand que la valeur maximum (5' avec les données mention-3(a) peut être obtenu. nées précédemment) de l'angle extrêmement petit qui peut

Etant donné que la relation entre les sorties du détecteur être détecté par le détecteur de trait et mesuré avec la valeur de trait 6 est indépendante de la variation de luminosité avec maximum comme une unité minimum. Ainsi, une mesure le temps de la source de lumière comme décrit précédemment, 35 d'angle grossière est effectuée en comptant le nombre de divile signal logique est également indépendant de la variation de sions complètes de rotation comme indiqué par la sortie d'in-luminosité. Dans le signal logique, la position, par exemple tersection à partier d'un détecteur particulier. Lorsque le ca-où la sortie de niveau élevé est modifiée en sortie de niveau dran gradué est stoppé, l'angle extrêmement petit est à noubas, correspond à l'angle de rotation du cadran gradué, qui veau calculé à partir de la position de la sortie d'un d'intersec-est le plus petit angle mentionné ci-dessus (ci-après mentionné 40 tion, et l'angle total de rotation est calculé en ajoutant les me-comme un «extrêmement petit angle»). La sortie du compara- sures grossières et fines de l'angle. Le résultat de la calculation teur 33 est appliquée à un circuit générateur d'impulsions 34 est affiché sur un affichage 38.

de telle sorte que ce dernier produise une impulsion de sortie Dans la forme d'exécution de l'invention décrite ci-dessus,

(ci-après mentionnée comme «une sortie d'intersection») un angle extrêmement petit, plus petit que l'angle correspon-

comme montré dans la figure 3(e) dans la position où la sortie 45 dant à un segment du cadran gradué, est détecté à partir de la de niveau élevé est modifiée dans la sortie de niveau bas portion recevant la lumière produisant la sortie d'intersection comme décrit précédemment. dans le détecteur de trait; et un angle plus grand que l'angle

Un circuit de porte 35 fonctionne pour commander l'ap- correspondant à un segment du cadran gradué est détecté en plication d'une impulsion horaire d'entraînement du détec- stockant le nombre de fois que la sortie d'intersection a passé teur de trait fournie par le circuit d'entraînement du détecteur 50 à travers une portion recevant la lumière particulière en une de trait 31 à un compteur d'impulsions horaires 36. L'impul- position prédéterminée et dans la direction du mouvement, sion horaire d'entraînement du détecteur de trait est utilisé Toutefois, un angle plus grand que l'angle correspondant à pour actionner chaque portion recevant la lumière dans le dé- un segment du cadran (ou un angle plus grand que 5' qui est tecteur de trait 6. Les portions recevant la lumière peuvent l'unité d'angle minimum dans la forme d'exécution décrite) être localisées par comptage du nombre d'impulsions horai- 55 peut être mesurée avec d'autres moyens bien connus. Un res. En d'autres termes, par la détection du fait que le circuit exemple de ces moyens sera décrit.

d'entraînement du détecteur de trait 31a entraîné la première Considérons le cas où un cadran gradué est utilisé dont la portion recevant la lumière, un microprocesseur 37 ouvre le circonférence est divisée en 4320 parties égales de façon simi-circuit de porte 35 pour entrer les impulsions horaires d'en- laire que dans la réalisation décrite précédemment. Dans ce traînement du détecteur de trait dans le compteur d'impul- 60 cas, un angle correspondant à un segment est de 5'. Afin d'ob-sions horaires 36. Lorsque le microprocesseur 37 détecte la tenir les valeurs absolues des angles avec 5' comme unité d'an-sortie d'intersection avec l'aide du circuit 32 qui échantillonne gle minimum, un cadran gradué doit être désigné comme un et maintient toutes autres portions recevant de la lumière, le encodeur absolu 13-bit (213 = 8192). Un exemple d'un dispo-circuit comparateur 33 et le circuit générateur d'impulsions sitif de mesure d'angle ayant un tel cadran gradué est montré 34, le microprocesseur 37 ferme le circuit de porte 35, et remet 65 à la figure 4. Les graduations 41 sont marquées à des interval-à zéro le compteur d'impulsions horaires 36 après la lecture les équiangulaires sur la périphérie du cadran gradué 1, afin des informations qui y étaient contenues. Le nombre d'impul- de détecter un angle plus petit que l'angle correspondant à un sions horaire lues sur le compteur d'impulsions horaires 36 segment du cadran. Le cadran gradué 1 a un modèle de co-

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dage absolu 42 qui est bien connu dans les encodeurs absolus conventionnels. Le modèle est employé pour obtenir les valeurs absolues des angles plus grands que l'angle correspondant à un segment. Le nombre de bits est déterminé par la valeur nécessaire pour la lecture des angles avec l'angle correspondant à un segment de l'échelle 41 à pas équiangulaire comme unité d'angle, ce nombre de bits étant (13) avec les données numériques mentionnées précédemment dans la forme d'exécution décrite ci-dessus.

Le modèle de codage absolu 42 est éclairé par une source de lumière 43 et est transformé, par exemple, en codes gris par un appareil 44 à élément photodétecteur, avec comme résultat le fait que les données angulaires sont introduites dans un microprocesseur 37 avec l'angle correspondant à une division comme unité d'angle. Les données angulaires représentatives d'un angle plus petit que l'angle correspondant à un segment sont introduites dans le microprocesseur 37 par les moyens décrits ci-dessus. Les deux types de données angulaires sont traités par le microprocesseur 37, de telle sorte que la valeur absolue de l'angle de rotation du cadran gradué soit calculée et affichée.

Un second exemple d'une méthode pour obtenir un angle plus grand que l'angle correspondant à un segment est une méthode dans laquelle un signal d'angle correspondant à une division du cadran gradué et une direction de rotation reconnaissant le signal sont obtenus à partir d'impulsions de sortie à deux phases qui diffèrent dans leur phase de 90°, de telles impulsions étant bien connues dans le domaine des encodeurs incrémentaux ou les similaires. La figure 5 montre un exemple d'un dispositif pour la mise en oeuvre de cette méthode. Les graduations sur un cadran gradué 1 sont projetées sur des masques 52 et 53 à travers une lentille 51. Les phases des masques 52,53 sont déplacés de 90° (correspondant à un quart (1/4) de segment) l'un de l'autre, et par conséquent les éléments recevant la lumière 54 et 55 derrière les masques 52,53 fournissent des sorties à deux phases, ces phases étant différentes de 90° l'une par rapport à l'autre. En soumettant ces sorties à la formation d'une forme d'onde, le signal d'angle correspondant à un segment de l'échelle, simultanément avec une direction de rotation reconnaissant le signal, sont introduits dans le microprocesseur de manière conventionnelle. D'autre part, un signal d'angle représentatif d'un angle plus petit que l'angle correspondant à un segment est introduit dans le microprocesseur avec l'aide du dispositif montré sur la figure 1 et par les moyens montrés sur la figure 3. Le microprocesseur calcule l'angle de rotation du cadran gradué à partir de ces signaux d'angle introduits et les affiche.

La plupart des thédolites utilisent une méthode de lecture diamétralement opposée afin de corriger une erreur de lecture d'angle produite par la non coïncidence du centre du cadran gradué avec le centre de rotation de celui-ci. La figure 6 montre un exemple de la portion détectant l'angle extrêmement petit du détecteur selon l'invention, qui est approprié pour réaliser cette méthode de lecture en opposition diamétrale. Deux dispositifs montrés sur la figure 1 sont disposés de façon diamétralement opposée l'un par rapport à l'autre sur les deux côtés du cadran gradué 1. Les sorties des détecteurs de trait sont appliquées à un microprocesseur 37 par l'entremise d'un circuit de détection d'angle extrêmement faible 61 qui fonctionne sur le même principe que celui du circuit de la figure 3. Par exemple, le circuit 61 peut être sensiblement le même que celui de la figure 3, mais comprend un second jeu de constituants 32 à 36 pour le traitement d'un second jeu de signaux reçus du second détecteur de trait. Ainsi, le microprocesseur 37 est programmé de telle sorte qu'il reçoive les angles de rotation du cadran gradué en des positions diamétralement opposées, et les moyennes de ces angles de rotation, afin de corriger l'erreur de lecture de l'angle attribué à l'erreur d'excentricité. Cette méthode illustrée à la figure 6 peut être employée en combinaison avec l'une des méthodes décrites précédemment selon les figures 4 et 5 pour la détection d'un angle plus large que l'angle correspondant à un segment.

s Dans cette invention, l'angle extrêmement petit est détecté par la détection de la position de la portion recevant la lumière à laquelle la sortie d'intersection se produit durant le balayage du détecteur de trait, la position recevant la lumière étant déterminée par comparaison des sorties des circuits d'é-îochantillonnage et de maintien pour échantillonner et maintenir la sortie de chaque autre section recevant la lumière comme décrit précédemment en référence aux figures 3(b) à 3 (e). C'est pourquoi, si les sorties des portions recevant la lumière sont soumises, en tant que données, à l'analyse par ré-îsgression de telle sorte que la position d'intersection soit obtenue statistiquement, alors la mesure précise de l'angle extrêmement petit peut être obtenue. Dans ce but, il peut être préférable d'ajouter un convertisseur A-D («analog-to-digital») au circuit qui a été décrit en référence à la figure 3. Dans cette 20 figure 3, à partir des entrées provenant du circuit d'entraînement du détecteur de trait 31 et du convertisseur A-D 39, le microprocesseur obtient des données indiquant que la sortie i-th du détecteur de trait 6 est Vj. La figure 7 montre un exemple de telles données d'entrée. Dans la figure 7, l'axe horizon-25 tal représente un nombre i de portions recevant la lumière et l'axe vertical représente une sortie Vj de celui-ci. Afin d'obtenir les lignes droites de régression 71 et 72, avec la condition que les sorties des portions éclairées de nombre impair et les sorties de portions éclairées de nombre pair, forment des li-3o gnes droites, les calculs suivants ont été effectués par le microprocesseur.

- Ligne droite de régression par données de nombre impair

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v = ao + b0(i-io)

i0 : moyenne des nombres de portions éclairées de nombre impair ao = v0: moyenne des sorties de portions éclairées de nom-40 bre impair ao v0: moyenne des sorties de portions éclairées de nombre impair

45

b0 (E(î - io) vD / z (i - io)2

(où i est un nombre impair)

- Ligne droite de régression par données de nombre pair v = ae + be (i—îe)

ie: moyenne des nombres de portions éclairées de nombre pair ae = ve: moyenne des sorties de portions éclairées de nombre pair

50

55

be = (l(i - ie) Vi) /Z(Ì-Ìe)2

(où i est un nombre pair)

La valeur de i à l'intersection de ces deux droites de régression est:

i = (t>oio - bje) - (a0 - ae) / (b0 - be)

A partir de cette valeur de i, l'intersection des sorties du 65 circuit d'échantillonnage et de maintien adapté à échantillonner et maintenir la sortie de toute autre section recevant la lumière est obtenue par l'entremise d'un procédé statistique, et par conséquent l'angle extrêmement petit peut être détecté

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avec une grande précision. L'analyse par régression statistique peut être utilisée en supplément ou pour remplacer la détection basée sur la sortie du générateur d'impulsion 34. Dans l'analyse par régression, les données peuvent, si désiré, être transformées en lignes courbes autres qu'une ligne droite.

En général, il est souhaitable de mesurer non seulement les angles horizontaux, mais également les angles verticaux avec un dispositif de mesure d'angles tel qu'un théodolite. Le dispositif de mesure d'angles selon l'invention, tel qu'illustré à la

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figure 1, est applicable à la fois pour les mesurer d'angles vertical et horizontal.

Ainsi qu'il ressort de la description ci-dessus, le dispositif selon l'invention est de construction simple, et le réglage entre 5 les différents constituants peut être facilement effectué. Avec ce dispositif, des angles peuvent être mesurés avec une précision élevée indépendamment de la variation de luminosité de la source de lumière. Ainsi, le dispositif de mesure d'angle selon l'invention est efficace dans de nombreuses applications îopratiques.

C

2 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS d'échantillonnage et de maintien pour maintenir chacun de

1. Dispositif de mesure d'angles comprenant: un cadran ces signaux Vi pour générer un premier signal de comparaison gradué (1) portant une échelle circulaire qui consiste en des et pour maintenir les signaux Vi entre chacun de ces autres si-portions transparentes (1-W) et des portions opaques (1-B), gnaux pour générer un second signal de comparaison; et des ces portions étant alternativement disposées à des intervalles 5 moyens de comparaison pour comparer lesdits premier et se-équiangulaires; une source de lumière (3) pour éclairer cette cond signaux de comparaison et former un signal de détection échelle sur ce cadran; des moyens de détections (6) de trait en réponse à un changement dans la polarité de la différence ayant une pluralité de portions (6-1 ; 6-22) de réception de la entre eux.

lumière; des lentilles de projection (5) pour projeter l'échelle 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le du cadran (1) de telle manière que cette échelle soit sensible- 10 fait que les moyens de balayage produisent un train d'impul-ment, mais non exactement, égale en pas aux portions rece- sions de balayage, et par le fait que le circuit de traitement vant la lumière des moyens de détection (6) des traits; un cir- comprend en outre des moyens de comptage pour compter les cuit de traitement (fig. 3a) pour la détection d'un angle de ro- impulsions dans ce train d'impulsions de balayage durant le tation du cadran gradué (1) à partir des sorties des moyens de balayage jusqu'à ce que le signal de détection soit formé, la détection (6) des traits, cet angle de rotation étant sensible- 15 valeur comptée par les moyens de comptage au moment du si-ment plus petit que ledit intervalle équiangulaire; et un dispo- gnal de détection représentant un angle de rotation plus petit sitif d'affichage (38) pour afficher une sortie de ce circuit de que ledit intervalle équiangulaire.

traitement. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait fait que le circuit de traitement pour le calcul d'un angle de roque les moyens de détection des traits comprennent un pre- 20 tation du cadran gradué comprend un microprocesseur.

mier et un second détecteur de trait, ayant chacun une plura- 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le lité de portions recevant la lumière, et par le fait que les lentil- fait qu'il comprend en outre un convertisseur analogique-nu-les de projection comprennent une première lentille de projec- mérique pour soumettre une sortie du détecteur de trait à la tion pour projeter l'échelle à partir d'une première portion du conversion analogique-numérique, le microprocesseur analy-cadran gradué sur un premier détecteur de trait, et une se- 25 sant statistiquement la sortie dudit convertisseur pour déter-conde lentille de projection pour projeter simultanément l'é- miner l'angle de rotation.

chelle à partir d'une seconde portion dudit cadran sur le second détecteur de trait.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la source de lumière comprend une première et une se- 30 La présente invention se rapporte à un dispositif de me-

conde source de lumière pour éclairer lesdites première et se- sure d'angles, tel qu'un théodolite.

conde portions, respectivement, dudit cadran gradué. Jusqu'à présent, afin de mesurer un très petit angle au
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait moyen d'un théodolite ou d'un dispositif similaire, un signal que lesdites première et seconde portions sont des portions électrique relatif à la valeur de la rotation du cadran gradué dudit cadran sensiblement diamétralement opposées. 35 du théodolite était comparé avec un signal de référence, ou
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait bien le très petit angle était déterminé à partir de l'amplitude qu'il comporte des moyens de détection grossiers pour détec- d'un signal électrique relatif à la valeur de la rotation du ca-ter l'angle de rotation du cadran gradué avec une résolution dran gradué.

plus grande ou égale audit intervalle équiangulaire. Par exemple, la demande de brevet japonais publiée No.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait40 64 056/1978 décrit un perfectionnement à la méthode préci-que les moyens de détection grossiers comprennent un modèle tée. Plus particulièrement, le signal électrique A sin (rat tp,) codé formé sur le cadran gradué à des intervalles angulaires relatif à la valeur de la rotation du cadran gradué est détecté, prédéterminés supérieurs ou égaux audit intervalle équian- et le très petit angle est obtenu à partir de la différence de gulaire et des moyens pour détecter ce modèle codé. phase (pi entre ce signal électrique et le signal de référence sin
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait45 ® t. Afin de mettre en œuvre cette méthode, une trace sinusoï-que les moyens de détection grossiers comprennent deux mas- dale précise est prévu sur la circonférence du cadran gradué, ques ayant des échelles dont les phases sont déplacées l'une et quatre diodes de détection optiques rectangulaires sont uti-par rapport à l'autre d'un angle correspondant à un quart de Usées, ces diodes étant disposées à des intervalles de phase de segment de l'échelle du cadran gradué, et dont les échelles 90° dans la période de la trace sinusoïdale. En outre, afin de sont égales en pas angulaires à l'échelle dudit cadran; des élé- 50 détecter un très petit angle, 4096 rainures radiales et des dio-ments recevant la lumière grossière derrière chacun des deux des de détection optiques (qui sont également disposées à des masques, ces éléments recevant la lumière grossière fournis- intervalles de phase de 90°) sont utilisées avec les diodes ayant sant les signaux de sortie correspondants à un quart d'un seg- des masques sous la forme d'une onde sinus avec une période ment de ladite échelle; et un circuit amplificateur de signal de 13. En conséquence, dans le dispositif divulgué par la de-pour amplifier et comparer les sorties de chacun des éléments 55 mande de brevet japonais No 53 64056 les traces sur le ca-recevant la lumière grossière, de manière à détecter un angle dran gradué et les masques sont complexes et doivent être réa-de rotation de l'échelle du cadran égal ou supérieur audit in- Iisés avec une précision élévée, et les relations de phase entre tervalle équiangulaire. ces éléments doivent être ajustées de façon stricte.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1,2 ou 5, ca- Dans un exemple de cette dernière méthode, des bandes de ractérisé par le fait que les portions recevant la lumière des 60 moiré ou des bandes d'interférence sont formées par une moyens de détection de trait sont désignées par des entiers échelle sur l'écran gradué et une échelle fixe, et un très petit consécutifs i, chacun produisant un signal de sortie vj, et par le angle est obtenue à partir de l'amplitude d'une onde sinus fait que le circuit de traitement détecte une différence mini- électrique correspondant à ces bandes. Cette méthode est sim-mum entre les signaux de sortie consécutifs v,- et v;+,. pie dans sa conception, mais étant donné que l'amplitude de
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait65 la sortie dépend dans une large mesure non seulement de la que le circuit de traitement comprend des moyens de balayage valeur de la rotation du cadran gradué, mais également de la des portions recevant la lumière des moyens de détection de variation de l'intensité de la source lumineuse, la valeur d'un trait pour fournir une série de signaux de sortie Vi; des moyens angle ne peut être mesurée qu'avec une faible précision, et il

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est par conséquent nécessaire de corriger cette valeur par rapport à la variation d'intensité de la lumière utilisée.