SU1551985A1 - Фотоэлектрический автоколлиматор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптико-электронным измерительным устройствам и может быть использовано дл  прецизионного измерени  углов в машиностроении и инженерной геодезии. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при одновременном увеличении дальности действи . Дл  этого анализатор 2 выполнен в виде прозрачной пластины 4 с нанесенной на нее зеркальной полосой 3 и расположен в фокальной плоскости объектива 5 автоколлиматора. Зеркальна  полоса расположена так, что ее ось перпендикул рна плоскости сканировани , а ширина полосы выбираетс  из услови  H_п≥36F_к/KD_л, где F_к - фокусное рассто ние конденсора источника излучени 

D_л - диаметр пучка лазера на выходе резонатора

K - волновое число. 1 ил.

Description

Изобретение относится к оптикоэлектронным измерительным устройствам и может быть использовано для измерения углов в машиностроении, инженерной геодезии.

Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном увеличении дальности действия .

На чертеже показана структурная схема фотоэлектрического автоколлиматора .

Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучения, анализатор 2, выполненный в виде зеркальной полосы 3, нанесенной на прозрачную подложку 4, объектив 5, скЛатор 6, фотоприемник 7, установленный за анализатором 2 и подключенный к одному из входов электронного блока 8 обработки информации, включающего последовательно подключенные широкополосный усилитель 9, дифференциатор 10, ,формирователь 11 импульсов, измеритель 12 временных интервалов и генератор 13, подключенный к другому входу электронного блока 8 обработки информации и сканатору 6, конденсор 14, контролируемую поверхность 15.

Фотоэлектрический автоколлиматор работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 излучения с помощью конденсора 14 формируется в виде пятна размером, определяемым формулой

- збс; да,, где f* - фокусное расстояние конденсора;

к - волновое число;

а. - диаметр пучка лазера на выΛ ходе резонатора, на зеркаль— ной полосе 3 анализатора 2? причем ширина полосы определяется указанным выражением с целью обеспечения максимальной чувствительности.

Отраженный зеркальной полосой 3 световой поток формируется объективом 5 и направляется на зеркало сканатора 6. Под действием управляющего напряжения с выхода генератора 13 зеркало сканатора 6 совершает гармонические колебания, в результате которых световой пучок перемещается по контролируемой поверхности 15. Когда контролируемая поверхность 15 перпен дикулярна оптической оси автоколлиматора, центр сканирования автоколлимационного блика совпадает с осью сим- ; метрии зеркальной полосы 3 анализатора 2, а на выходе фотоприемника 7 образуются импульсы с частотой повторения вдвое большей частоты генератора 13.

При отклонении контролируемой поверхности 15 на некоторый угол центр сканирования.автоколлимационного блика смещается относительно центра зеркальной полосы 3, что приводит к временному смещению импульсов на выходе фотоприемника 7 по отношению к опорному напряжению генератора 13. Импульсы с выхода фотоприемника 7 после усиления широкополосным усилителем 10 дифференцируются блоком и с помощью формирователя 11преобразуются в прямоугольные импульсы с передним фронтом, соответствующие положению вершины импульсов с фотоприемника 7. Отформированные импульсы поступают на измеритель 12 временных интервалов, измеряющий временной сдвиг между опорным напряжением генератора 13 и импульсным сигналом с фотоприемника 6, который пропорционален угловому смещению контролируемого зеркала 15 относительно нормали к его поверхности.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   I

   Фотоэлектрический автоколлиматор, содержащий последовательно расположенные источник излучения с конденсором, анализатор, объектив, сканатор и фотоприемник, электрически связанные электронный блок обработки информации и генератор, выход которого подключен к входу сканатора и одному из входов электронного блока обработки информации, другой вход которого подключен к выходу фотоприёмника, отличающий с\ я тем,· что, с целью повышения точности измерений при одновременном увеличении дальности действия, анализатор выполнен в виде прозрачной пластины с зеркальной полосой и расположен в фокальной плоскости объектива автоколлиматора таким образом, что продольная ось зеркальной полосы перпендикулярна плоскости сканирования, а ширина h_n зеркальной полосы определяется выражением

   36fi ксГ.

   Λ где - фокусное расстояние конденсора источника излучения; 5 d_A - диаметр пучка лазера на вы. ходе резонатора; .

   -- - волновое число;

   'К

   Ά - длина волны излучения.