SU555281A1 - Автокаллиматор дл измерени углов - Google Patents

Description

(54) АВТОКОЛЛИМАТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ

Изобретение относитс  к области контрольноизмерительной техники, в частности к приборам дл  измерени  малых углов, и может быть применено дл  измерени  взаимного расположени  поверхностей деталей, параметров оптических деталей , при проведении точных метрологических работ .

Наиболее близким устройством по своей технической сущности и решаемой задачи  вл етс  автоколлиматор дл  измерени  углов, содержащий последовательно расположенные источник света, конденсатор , марку, полупрозрачное зеркало, объектив и зеркало, последовательно расположенные анализатор и фотоприемпик, соешменный с фазочувствительным детектором и генератором, пол ризатор , модул тор и клиновой компенсатор последовательно установленные между полупрозрачным зеркалом и анализатором 1 .

Недостатком известного автоколлиматора  вл етс  больща  погрещность измере ш , возникающа  из-за наличи  механической св зи .л  неремеще1ш  компенсатора, состо щего из двух клиньев, а также из-за вли ни  внешних световых помех, например фоновых засветок. Вли ние послед1шх про вл етс  в том, что световые лучи

помех, приника  через объектив, проход т пол ризатор и попадают на фотоприемник промодулированHbiMti модул тором с частотой генератора, что делает . невозможным разделение сигнала и помех. К недостаткам известного автоколлиматора относилс  также большое потребление электрической мощности модул тором от генератора, что приводит к разогреву оптического материала модул тора, а следовательно к по влению зависимости погрешности измерений от температуры. Все эти недостатки снижают точность измерени .

Недостатками  вл ютс  также малое быстродействие , ограншшвающее область применени .

Предлагаемый автоколлиматор отличаетс  от известного тем, что в качестве анализатора использован полутеневой анализатор, пол ризатор расположен между маркой и полупрозрачным зеркалом , а модул тор - между полупрозрачным зеркалом и объективом. Это повышает прочность измерени  и быстродействи  анализатора.

На чертеже дана нрнншншальна  схема нрсплагаемого автокоплиматора.

Она содержит источник 1 света, конденсатор 2, марку 3, 1юлупроз()ачное зеркало 4, оГ ъектин 5, в фокальной 1ШОКОСТИ которого расположена марка 3, зеркало 6, пол ризатор 7, модул тор 8, полу1енввойанализатор9 , выполненный из даух пол роидов А и Б и размещенный в фокальной плоскости объектива 5, фотоприемник 10, соединенный с фазочувствителъным детектором 11 и генератором 12. Модул тор 8 соединен с фазочувствительным детектором 11 и генератором 12.

Работает предлагаемый автоколлиматор следующим образом. Вследствие того, что равномерно о.;вещаема  источником света и конденсором 2 марка 3 расположена в фокальной плоскости объектива 5, автоколлимационное изображение ее проектируетс  в плоскости полутеневого анализатора 9. Световой пучок от равномерно освещенной марки 3 проходит пол ризато р 7, плоскость пол ризации которого перпендикул рна к линии раздела полутеневого анализатора 9. Отразившись от полупрозрачного зеркала 4, линейно-пол ризованный световой пучок проходит модул тор 8, в котором плоскость пол ризащш совершает колебани  с частотой задающего-генератора 12, и падает на зеркало 6. Отразившись от зеркала, световой пучок повторно проходит модул тор 8, в результате чего амплитуда колебаний плоскости пол ризации увеличиваетс  в два раза, проходит полутеневой анализатор 9 и падает на фотоприемник 10.

При симметричном расположении автоколлимащюнного изображени  марки 3 относительно линии раздела полутеневого анализатора 9 световые потоки, падающие на обе половины анализатора, одинаковы. Следовательно, в этом случае на выходе фотоприемника 10 составл юща  сигнала с частотой генератора 12 отсутствует.

Если изображение марки 3 смещаетс  относительно линии раздела анализатора 9, то в сигнале на выходе фотоприемиика 10 по вл етс  переменна , составл юща  с частотой генератора 12, причем фаза ее зависит от направлени  смещени  автоколлимадионного изображени  марки, а амплитуда - от величины смещени . Сигнал с фотоприемш1ка 10 подаетс  на фазочувствительпый детектор 11. Вследствие того, что опорным напр жением фазочувствительного детектора 11  вл етс  напр жение retfepaTOpa 12, то он преобразует сигнал в посто н , ное напр жение, пропорциональное велишне смещени  автоколлимационного изображени  марки. Посто нное напр жение с фазочувствительного детектора 11 подаетс  на модул тор 8. В результате протекани  через модул тор посто нного тока происходит поворот плоскости пол ризации относительно плоскости, заданной пол ризатором 7 так, чтобы переменна  составл юща  сигнала с частотой генератора 12с выхода фотоприемника 10 отсутствовала .

Посто нна  составл юща  с модул тора 8, характеризует углы наклона зеркала 6.

Из работы предлагаемого автоколлиматора видно, что высока  точность измерени  достигаетс  полным подавлением внешних световых помех, отсутствием механических св зей, а также снижением потреблени  электрической мощности модул тором в два раза.

Быстродействие автоколлиматор  определ етс 

практически индуктивностью модул тора и может

быть легко получено , что на 2-3 пор дка

выще, чем у современных автоколлйматоров. Это

значительно распшр ет область его применени .

Claims (1)

1. Oптикo-мexa шчecкa  промышленность № 5, 1970, С.58, стать  Голубовского Ю.М. Фотозлектрические автоколлиматоры (прототип).