光电度盘测微器数据采集系统.pdfVIP

铆 系 第l2器 第i一2期 麟 西 天 史 台 台 刊 Vol·12·No．I-- 2 一 t口8口年 pUBLICATIONS OF SHAANXIOBSERVATORY 198g 光 电度盘测微器的数据采集系统 许林生 李志刚 ■■。0-_ - ‘__一 。-___- ·_一 (中国科学院陕西天文自) so一 、 ＼ 摘 要 本文障细地介绍了陕西夭文台水平予午环的光 电度盘 微器的数据采集系统和其定位归算原理．度盘被一 卜特殊设计的光学照明系统照亮，其 线被光学放士系统皮像于获缱平面上。狭缝 由计算矾控制扫描这个刻 蟪 像．由于接缝位置可精密地确定 利用透过狭缝光能量盼叠化可精密地确定度盘刻线的位置．光敏器件把透过 狭缝的光变 或光 电蛊，放大 旨经模数转换变成数字量进 {妻十苒_irl。由于采集信号在理论上是严格 的三 角波 ．敞 用在顶峰苗后备四点分别用最小二乘法确定波形的前后 几的直线方程．j^而最终精密地确定渡形顶峰的位置． 由于硼微器每 发同时测定四根凌盘刻线 ．因此有很高的定位耩度 ． 一 、 引 言 子牟环是基本天体测量的主要仪器之一，从发明子午环至今 已有300年历史，尤其 是 上 世纪以来，子午环的测量精度几乎有一个数量级的提高。其中主要应归于记录设备，即澍藏 器 的馥进 子午环的测微器按其用途可分为 3类：主测微器，准直管测微器和度盘涮微器 。 本文只讨论光 电度盘测微器的结构原理以及数据采集的实穗方法。 陕西天文台、南京天文．c；c器厂和丹麦哥本哈根大学天文 台合作研制的玻璃 子牟环的光 电 铡微器采用了光子计数方法 (此部分由陕西天文台完成)。其数据采集和控制完全计算机化， 并有实时处理的能力。关于度盘铡微器的光学、机械设计精度问题已作过详细的讨论 。本文 仅着重讨论光 电删微器的结构原哩 以及数据采集系统。 二、光电度盘测铹器 光 电度盘铡微器由度盘、照明和放大系统及测微器盒组成 (见图 1)。度盘是带有刻线 的 锄盘。在理想情况下，刻线应均匀地分布在一个几何的圆周上，并要求刻度本身均匀，否列 将影响最后的测定结果。我们采用的是透 明玻璃 度盘，刻度圆周的直径为400ram，每2 间隔 一 条刻线，整个圆周上为10800条刻线，刻线长为0．25ram，宽为6Pm，二条相邻刻线的间距 为0．116355mm／2。封度 由远心光学系统鞠亮，经放大镜成像于测撒盒的像平面 上。 图1中所示的光源经光学扩散板 、透镜、棱镜、透镜 (几种透镜几何尺寸不同 )，均句 地照亮度盘的刻嚣，要求在工怍范 围内度盘刻线被均匀地照亮。均匀照亮的刻线经放大镜把 度盘刻度成像 于测微盒的光栅位置 。光学系统的放大倍率为10倍，因此，相邻 两条刻线像阃 韵距离为I．16355mm} 在度盘1 的角距离相当于在测微 盒上的线距离为o．009696mm。传 虢式子年环6只度盘测微器在度盘圆周上是等距离分布的，即每隔60。一个测微器。但对我们 7