ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация методов центрирования объектов по лазерному лучу из "Лазерные и оптические методы контроля в самолетостроении " В настоящее время разработано большое количество методов центрирования и выставления объектов по лазерному лучу, которые отличаются физическими принципами, лежащими в основе получения информации о положении объекта в трехмерном пространстве. Эти методы, с одной стороны, характеризуются способами создания опорного направления, с другой — способами приема информации о положении объекта и ее отображении в блоках индикации. По способам приема информации эти методы могут быть разделены на визуальные, фотоэлектрические и фотоэлектронные. [c.38] Создание опорного направления для центрирования объектов связано с выделением в луче зон симметрии, ось раздела которых могла бы быть принята в качестве реперной оси. Наиболее оптимальным решением явилось бы создание реперной оси в виде тон-кото лазерного луча. Однако создать тонкий луч большой протяженности практически невозможно из-за процессов дифракции, так же как и невозможно создать абсолютно параллельный лазерный луч. [c.38] Для центрирования разработано большое количество позиционно-чувствительных фотоэлектрических приемников на базе фоторезисторов, фотодиодов и фотоумножителей. [c.39] При создании этих датчиков используют также новые физические явления и эффекты продольный и магнитоконцентрационный эффекты в полупроводнике, фотоэффект на границе полупроводниковых монокристаллов, различные явления в оптических анизотропных средах и т. п. [c.39] Неотъемлемой частью позиционно-чувствительных целевых знаков, применяемых для центрирования, является анализатор изображения, дающий информацию о пространственном положении реперной оси лазерного луча. Необходимость в анализаторе обуславливается тем, что обычные фотоприемники не обладают чувствительностью к перемещению падающего на них лазерного луча. В лазерных центрирующих измерительных системах роль анализатора выполняют сам фотоприемные устройства. У таких систем выходной сигнал зависит от положения освещенной зоны на светочувствительной новерхности фотоприемника. Особенности работы этих устройств и их Преимущества будут рассмотрены позже. [c.39] Фотоэлектрические приемные устройства содержат в качестве воспринимающего элемента один или несколько фотоприемников специальной конфигурации. Рассогласование определяется сравнением потоков излучения, поступающих на отдельные фотоприемники, или на основе измерения сигнала, снимаемого с профилированного фотоприемника. [c.39] Наиболее важной характеристикой фотоприемных устройств. ЛЦИС является зависимость выходного сигнала от положения лазерного пятна на светочувствительной поверхности ПЧЦЗ. Эта характеристика в рабочей области должна иметь линейный участок. Чувствительность ПЧЦЗ к линейным перемещениям определяется наклоном позиционной характеристики датчика. [c.40] Желательно, чтобы в линейной области характеристика перемещения проходила через нулевую точку и затем меняла знак (фазу сигнала). Это дает возможность определять величину и направление перемещения. [c.40] Весьма перспективным для ПЦЧЗ является использование фото-приемников с продольным фотоэффектом. Для определения положения лазерного пятна по двум координатам датчик изготавливают в форме круга, а выходные зажимы располагают по окружности под углом в 90°, Порог чувствительности таких устройств составляет 0,015 мкВт, а постоянная времени порядка 5 мкс. Линейность сигнала зависит от размеров чувствительного элемента, а также от того, насколько используется его рабочая поверхность. [c.40] Известна также группа позиционно-чувствительных датчиков, использующих свойства оптических анизотропных сред. Принцип действия таких фотоприемников основан на том, что величина фазового сдвига световой волны, проходящей через анизотропный кристалл, зависит от угла, заключенного между направлением распространения световой волны и оптической осью анизотропной среды. Это позволяет по интерференционной картине, получившейся на выходе устройства, судить о величине смещения светового пятна. Такие устройства могут быть с успехом применены для центрирования объектов. [c.40] В связи с этим приемники лазерного излучения могут быть разделены на четыре класса амплитудные, частотные, фазовые и вре-мя-импульсные. Для высокоточных лазерных центрирующих устройств выбор приемников излучения (ПЧЦЗ) определяется характером реперной оси, принятой в качестве опорного направления. [c.40] Рассмотрим подробнее наиболее важные методы центрирования объектов по лазерному лучу, положив в основу классификации способ создания реперной оси. [c.40] Вернуться к основной статье