Automation and information-measuring equipment

Precise Intelligent Goniometric System

Authors

I. Yu. Cherepanska
Zhytomyr Polytechnic State University ROR
O. M. Bezvesilna
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
A. Yu. Sazonov
Zhytomyr Polytechnic State University ROR
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2019-143-2-7-14

Keywords

goniometer artificial neural network CMOS sensor ring laser systematic component of measurement error random component of measurement error saturation current wavelength of light

Abstract

The paper is dedicated to the nowadays problem - the provision of precise and high-performance goniometric measurements, which are necessary for various modern scientific and economic tasks. Based on the analysis of physical phenomenon and the principles of laser spectroscopy, semiconductor photosensitive elements and neural network technologies, a new precise intelligent goniometric system has been proposed. This system allows precise angular measurements with the measurement information processing in real time during the preliminary installation of navigation sensing elements, flat angles and pyramidal prisms, as well as other production objects, and refractive index of optical glass. Precise intelligent goniometric system combines such advantages as high accuracy and speed of measurement, the ability to work in an automated mode and automated processing of measurement information, ease of use, versatility. The high speed of the proposed precise intelligent goniometric system is achieved due to the ability of the artificial neural network to simultaneously process a variety of digital data using parallel processing methods, thus the measurement time is significantly reduced. The accuracy of the precise intelligent goniometric system is achieved by using a non-inertial ring laser and CMOS sensor with high resolution and sensitivity as a sensing elements, which allows non-contact conversion of measured angle values and real-time information processing, as well as work in automated mode. The precise intelligent goniometric system proposed in the article is a modern and perspective development.

479 339

How to Cite

[1]
“Precise Intelligent Goniometric System”, Вісник ВПІ, no. 2, pp. 7–14, Apr. 2019, doi: 10.31649/1997-9266-2019-143-2-7-14.

Author Biographies

I. Yu. Cherepanska, Zhytomyr Polytechnic State University

Cand. Sc. (Eng.), Associate Professorof of the Chair of Automation and Computer-Integrated Technologies named after Prof. B. B. Samotokin

O. M. Bezvesilna, National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"

Dr. Sc. (Eng.), Professor, Professor of the Chair of Instrumentation

A. Yu. Sazonov, Zhytomyr Polytechnic State University

Cand. Sc. (Eng.), Associate Professorof the Chair of Automation and Computer-Integrated Technologies named after Prof. B. B. Samotokin

References

М. И. Этингоф, «Измерения углов и конусов,» Приборы для линейных измерений. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://dopusk.net/?page_id=2016. Дата обращения: Янв. 19, 2019.
Лазерный интерферометр XL-80. Система Ballbar QC10. Системы для проверки точности и калибровки станков и координатно-измерительных машин. ООО Renishaw. Renishaw plc, 2007.
Г. А. Шароглазова, Основные геодезические работы. Новополоцк: УО «ПГУ, 2007. 161 с.
Optiko-emissionnyj spectrometr ARL 4460. [Electronic resource]. Accessed: https://thermotechno.ru/catalog/143/396/. Дата звернення: Листоп. 10, 2018.
«Гониометр», КП СПС Арсенал. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://zavodarsenal.kiev.ua/goniometr-spektrometr-gs2/. Дата обращения: Нояб. 10, 2018.
«BI-200SM,» Исследовательский гониометр для определения характеристик светорассеяния на любых углах. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.soctrade.com/laboratornoe_oborudovanie/bi-200sm-issledovatelskij-goniometr-dlya-opredeleniya-harakteristik-svetorasseyaniya-na-lyubyh-uglah.phtml Дата обращения: Нояб. 10, 2018.
«Производство средств угловых измерений,» Научно-производственный комплекс Диагностика. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.diagnostika-spb.ru/index.html. Дата обращения: Нояб. 10, 2018.
«Гониометры. Новейшие измерительные технологи,» ЗАО НПФ Уран. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.uran-spb.ru/catalog/216/. Дата обращения: Нояб. 10.2018.
DataPhysics Instruments GmbH Raiffeisenstraße 34 D-70794 Filderstadt Germany [Electronic resource]. Accessed: http://www.nglabtec.com/dataphysics2/cat_da/DCAT11_E_Brochure.pdf. Date of appeal: Nov. 10, 2018.
Moller-Wedel GmbH [Electronic resource]. Accessed: http://www.moeller-wedel-optical.com/produkte/goniometer/gonio-spektrometer.ht. Date of appeal: Octob. 18, 2018.
І. Ю. Черепанська, О. М. Безвесільна, та А. Ю. Сазонов, «Інтелектуальна система вимірювання кутів,» Патент України на корисну модель 127373, МПК: G 01 B 21/22 (2006.01), 25.07.2018.
І. Ю. Черепанська, О. М. Безвесільна, та А. Ю. Сазонов, «Спосіб вимірювання кутів,» Патент України на корисну модель 124155, МПК: G 01 B 21/22 (2006.01), 26.03.2018.
Н. М. Померанцев, и Г. В. Скроцкий, «Физические основы квантовой гироскопии,» Успехи физических наук, 1970, т. 100, в. 3, с. 361.
В. П. Шевчук, В. И. Капля, А. П. Желтоногов, и Д. Н. Лясин, Метрология интеллектуальных измерительных систем. Волгоград, 2005, 210 с.
I. Farrance, and R. Frenkel, “Uncertainty of Measurement,” A Review of the Rules for Calculating Uncertainty Components through Functional Relationships, Clin. Biochem, Rev, vol. 33, Issue 2, pp. 49-75, 2012.
I. Cherepanska, E. Bezvesilna, A. Sazonov, and A. Lavrischev, “Automated technological complex to precise angles measurement based on goniometer,” Technological Complexes, № 1/2 (12), pp. 38-45, 2015.
I. Cherepanska, E. Bezvesilna, A. Sazonov, S. Nechai, and O. Pidtychenko, “Development of artificial neural network for determining the components of errors when measuring angles using a goniometric software-hardware complex,” Eastern-European journal of enterprise technologies, № 9 (95), pp. 43-51, 2018.
I. Cherepanska, E. Bezvesilna, A. Sazonov, S. Nechai, and T. Khylchenko, “The procedure for determining the number of measurements in the normalization of random error of an information-measuring system with elements of artificial intelligence,” Eastern-European journal of enterprise technologies, № 5/9 (89), pp. 58-67, 2017.
А. И. Шлома, Применение цифровых камер с ПЗС-матрицей при измерении малых углов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://metrology.kharkov.ua/fileadmin/user_upload/data_gc/conference/M2012/pages/471.pdf. Дата обращения 02.03.2019.

Most read articles by the same author(s)