一、外形與結構原理
光接收箱在立柱的導引下,由鏈條牽引作上下運動(dòng),儀器的底箱下面裝有輪子,可沿地面導軌左右移動(dòng)整個(gè)設備。在光接收箱內部有一透鏡組件、光電池與光檢測系統。在底箱內裝有兩個(gè)方向的驅動(dòng)系統。
在光接收箱的正面裝有上下左右四個(gè)光電池,用作光軸追蹤,其原理如前所述。當上下光電池受到的光照度不同時(shí),產(chǎn)生的偏差信號驅動(dòng)上下傳動(dòng)部件中的電機,牽引光接收箱向光照平衡的位置移動(dòng)。同樣,左右光電池的偏差信號將驅動(dòng)左右傳動(dòng)部件中的電機,使儀器向發(fā)或向右移動(dòng),直到光軸位置偏差信號為零。
透鏡后面有一組四象限光電池。當前照燈光束通過(guò)透鏡聚光后,照射在這一光電池組的中央時(shí),四光電池產(chǎn)生的偏差信號為零(上下表和左右表指示為零)。如果在儀器定位于主光軸位置時(shí),通過(guò)聚光透鏡的光束偏離中心位置,必然會(huì )產(chǎn)生偏差信號。左右偏移的偏差信號驅動(dòng)左右電機,使透鏡移動(dòng),以減少這一偏差,亦即使得會(huì )聚的光束向光電池組中心逼近。同樣,上下偏移偏差信號則驅動(dòng)透鏡在垂直方向上作調整,以使光點(diǎn)能在垂直方向逼近光電池組的中心。透鏡在兩個(gè)方向的位移量由分別安裝在兩個(gè)方向上的位移傳感器檢測,并送檢測電路處理。
二、檢測原理
1、光電池檢測原理
I1和I2分別表示同組光電池中的每只光電池產(chǎn)生的回路電流,根據電工學(xué)原理,在R1=R2,R3=R4條件下,輸出電壓Ex為:
Ex=(E2-E1)/2
其中,E1= I1*R1,E2= R2*I2。當I1=I2時(shí),有Ex=0。當光電池1的受光量大于光電池2時(shí),有I1>I2,電路輸出Ex<0;反之則有Ex>0。
2.電機轉向控制原理
電機轉向控制電路集裝在一塊電路板上。由光電池檢測電路產(chǎn)生的誤差信號Ex經(jīng)過(guò)T型濾波電路濾除5OHz的干擾信號后,被送入前置放大器。放大后的偏差信號再經(jīng)過(guò)狀態(tài)比較器確定Ex>0,Ex<0或Ex=0的三種狀態(tài)控制狀態(tài)輸出電路,產(chǎn)生電機正轉信號和電機反轉信號,或者不產(chǎn)生信號輸出(即電機停轉)。
電路配有零位調整和增益調節兩個(gè)電位器,是儀器傳動(dòng)系統定位精度的重要環(huán)節。零位漂移直接影響定位精度,而增益過(guò)小會(huì )降低儀器的檢測靈敏度,導致零點(diǎn)誤差增大,但增益過(guò)高會(huì )使儀器的穩定度降低,產(chǎn)生振蕩。
3.光軸角測量原理
放大器和三狀態(tài)比較器構成透鏡電機的轉向控制電路,IN.ADJ為放大器的零位調整電位器,GAIN為比較器的增益調節電位器。在測定條件下,繼電器J8導通,其常開(kāi)觸點(diǎn)J8.1和J8.2將光電池Pu和PD的信號接入放大器,并用電位器BAL調節其平衡點(diǎn)。在校準時(shí)(校準燈發(fā)光強度20000cd),置光軸角為0°,調節BAL使相應的光軸角指示計讀數為零。在工作時(shí),如果PU和PD的信號不平衡,透鏡電機被驅動(dòng),位移傳感器檢測位移量送光軸角指示計電路,使指示計的指針發(fā)生偏轉,直到PU和PD達到新的平衡,此時(shí)指示計的讀數即為前照燈光軸的偏斜量。
退出測定時(shí),J8釋放,其常閉觸點(diǎn)J8.1和J8.2分別接通電位器ZERO和位移傳感器,如果此時(shí)透鏡不在原點(diǎn),它們就會(huì )產(chǎn)生使透鏡返回原點(diǎn)的信號,驅動(dòng)透鏡電機作相應的轉動(dòng)。
4.其他
檢測儀使用同一組光電池測量前照燈的發(fā)光強度和光軸角。所以光電池信號除了送往光軸角測量電路外,還送給加法電路進(jìn)行信號疊加,以產(chǎn)生發(fā)光強度的信號。
發(fā)光強度信號和光軸角信號同時(shí)被送到各自的指示計電路,去驅動(dòng)指示計指針的偏轉,每個(gè)指示計電路都配有調節電位器,用來(lái)調節電路的增益、放大器的零點(diǎn)和校準指示電表的刻度值。為了便于計算機處理,這些信號還被作為采樣信號輸出,通過(guò)連接電纜與計算機連接。
為了便于手動(dòng)調整操作及校準等,儀器還配有相關(guān)的繼電器控制電路、操作開(kāi)關(guān)與按鈕。
為了適應儀器快速移向檢測位置,或從檢測位置上返回,所以?xún)x器底箱的移動(dòng)(即整機左右移動(dòng))采用交流可逆齒輪減速伺服電動(dòng)機,并采用快速制動(dòng)裝置,該制動(dòng)裝置能保證在測定狀態(tài)下受光器穩定不動(dòng)。交流調速電路使得在非測定條件下電機高速運行,而在測定條件下電機以低速運行,并準確穩定地使儀器對準前照燈的主光軸。



