Оптично-електронний пристрій

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности измерения путем приме нения анализатора в виде прибора с заря довой связью. Луч света от источника 1 проходит через щелевую диафрагму 2, призменный блок 3 и поступает на анализатор 8, который преобразует световой поток, пропорциональный освещенности ячеек анализатора 8, в электрический сигнал. Сигнал с пыхода анализатора 8 поступает на вгод блока преобразования. Если линия, соединяющая центры объективов 6 и 7, параллельна линии, проходящей через щелевую диафрагму 2 и центр * анализатора 8/то изображение щелевой диафрагмы 2 совпадает с центром светочувствительной площадки анализатора 8„ При повороте призменного блока 3 вокруг оптической оси на угол oL изображение щелевой диафрагмы 2 смещается от центра светочуссг-" вительной площадки на величину Д1= =о£В, где В - расстояние между центрами объективов 6 и 7. Следовательно, изменяется количество освещенных ячеек анализатора 8. Блок преобразования определяет угол оЬ по количеству освещенных ячеек анализатора 8. 1 ил. чипе в 00 3 1486791 Изобретение относится к измерительной техніка, в частности к устройствам, обеспечивающим измерения углов поворота контролируемого объек та относительно оси скручивания (линии, соединяющей два объекта), и может применяться в станкостроении, строительстве, геодезии. Целью изобретения является расширение диапазона измерения и повышение точности анализатора в виде прибора с зарядовой связью. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит оптически связанные источник 1 света, щелевую диафрагму 2, призменный блок' 3, выполненный в виде жестко связанных между собой призмы А типа АК-90 и призмы 5 типа АКР-90, каждая из которых соединена с объективами 6 и 7 соответственно, анализатор 8 и стеклянную пластину 9, последовательно соединенные блок 10 формирования сигналов, блок 11 управления счетчиком и счетчик 12 импульсов, последовательно соединенные генератор 13 импульсов, делитель 14 частоты и блок 15 управления s первый выход которого соединен с источником 1 света, второй выход - с вторым входом счетчика 12 импульсов, третий выход - с вхоанализатора 8, выход которого соединен с входом блока 10 формировакия сигнала. Второй выход делителя 14 частоты соединен с вторым входом бпока 11 управление счетчиком, третий вход которого соединен с вторым выходом генератора 13 импульсов. Второй выход блока 11 управления счетчиком соединен с третьим входом счетчика 12 импульсов» выход которого является выходом устройства. Блок 11 управления счетчиком содержит последовательно соединенные блок 16 формирования управляющих импульсов и коммутатор 17 частоты, выход которого является первым выходом блока 11 управления счетчиком. Вход блока 16 формирования управляющих импульсов является входом блока 11 управления счетчиком^ вторым выходом которого является второй выход блока 16 формирования управляющих импульсов. Анализатор 8 выполнен в виде ЇЇЗО структурые Анапнчатор 8 и щелевая диафрагма жестко соединены между собой с помощью стеклянной пластины 9 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 (к которой они приклеены) и находятся в фокальной плоскости объективов 6 и 7. Расстояние между центром щелевой диафрагмы 2 и анализатором 8 равно расстоянию между объективами 6 и 7 призменного блока 3. Щелевая диафрагма 2 имеет габариты, превышающие габариты нескольких светоприемных ячеек. Устройство работает следующим образом. Свет от источника 1, осветив на определенное время щелевую дифрагму 2, попадает на объектив 6 и формируется в параллельный пучок. Этот пучок, пройдя призмы h и 5 ? попадает на объектив 7, который строит изображение щели 2 в своей фокальной плоскости, т.е. в плоскости светочувствительной площадки анализатора 8. Если линия, соединяющая центры объективов 6 и 7, параллельна линии, проходящей через щелевую диафрагму 2 и центр анализатора 8, то изображение щелевой диафрагмы 2 совпадает с центром анализатора 8. При повороте призменного блока 3 вокруг оптической оси (оси скручивания) на угол t оптическая ось одного из £ объективов 6 поворачивается относительно оптической оси другого объектива 7 и озображение щелевой диафрагмы 2 смещается от центра светочувствительнои площадки на величину ДД= =с£В, где В - расстояние между центрами объективов 6 и 7. Светоприемные ячейки в пределах изображения щелевой диафрагмы 2 накапливают заряд пропорционально освещенности и времени экспозиции источника 1 света. После окончания экспозиции с блока 15 управления на анализатор 8 поступают тактовые импульсы переноса заряда, полученные после деления частоты импульсов, вырабатываемых генератором 13, делителем 14 частоты и преобразования параметров импульсов с помощью блока 15 управления. На вход блока 10 формирования сигналов поступает сигнал, состоящий из информационной составляющей в виде импульсов, пропорциональных освещенности ячеек, в которых происходит накопление зарядов, и опорной составляющей, соответствующей сигналу, снимаемому с ячеек, в которых не производится накопление. В блоке 10 формирования сигналов про 486791 изводится выделение двух сигналов: опорого и информационного. Таким образом, с выхода блока 10 формирования сигналов поступает импульс, форма которого равна форме огибающей информационного сигнала. При перемещении щелевой диафрагмы 2 временной интервал от начала отсчета до середины импульсов изменяется на величину, пропорциональную величине перемещения изображения щелевой диафрагмы 2. Далее сигнал поступает в блок 11 управления счетчиком на блок 16 формирования управляющих импульсов, представляющий собой пороговое устройство, порог срабатывания которого устанавливается на некоторую величину напряжения, отличную от уровня опорного сигнала. При этом блок 16 формирования управляющих импульсов при превышении сигналом порогового уровня формирует прямоугольный импульс, который уп- . равляет коммутатором 17 частоты. При отсутствии управляющего импульса на выходе блока формирования управляющих импульсов на вход счетчика 12 импульсов поступают счетные импульсы от генератора 13 с частотой f, а при наличии - с частотой f/2 (от делителя 14 частоты). Так как частота f выбрана в п раз(п - целое число) выше тактовой частоты, то за время переноса информации (заряда) в анализаторе 8 из одной ячейки в другую в счетчик \2 импульсов заносится п импульсов при отсутствии управляющего импульса с блока 16 формирования управляющих импульсов, а при наличии управляющего импульса - п/2 импульсов. Таким образом, в момент подачи тактового импульса с блока 14 управления на анализатор 8 счетчик 12 импульсов открывается и заполняется количеством импульсов N ( с частотой f до момента прихода управляющего импульса от блока 16 формирования управляющих импульсов. Затем счетчик 12 импульсов дополнительно заполняется количеством импульсов N^ с частотой f/2 до момента окончания управляющего импульса. По окончании управляющего импульса счетчик 12 импульсов останавливается. Количество импульсов N , в первом приближении , равно произведению числа п на количество незасвеченных ячеек от перЕой ячейки до первой засвеченной ячейки, a N^ - произведению числа- п/2 на количество засвечиваемых ячеек. Общее . количество' ігмпульсов N^+N-, записан-' t ных в счетчик 12 импульсов, пропорционально расстоянию от начала пери*-' одической структуры анализатора 8 до середины изображения щелевой диаЮ Фрагмы 2. Так как известно для каждого конструктивного исполнения не- обходимое количество импульсов N O f соответствующее положению изображения гцелевой диафрагмы 2 в центре 15 анализатора 8, и угловая цена одного импульса га, то угол поворота с£ равен