Фотоэлектрический автоколлиматор фирмы «Хилгер — Ватте» представляет собой сочетание автоколлиматора с фотоэлектрическим микроскопом. Фотоэлектрический микроскоп дает возможность совмещать с большой точностью оптическую ось микроскопа с центром автоколлимационного изображения.

Приборы фирмы «Хилгер — Ватте» отличаются один от другого чувствительностью, диапазоном измерений, точностью и максимальной рабочей дистанцией. Световой пучок, создаваемый лампой накаливания 6, собирается линзой 7 осветителя и направляется на полупрозрачную пластинку 5, где разделяется на два световых потока. Отраженный от пластинки 5 пучок лучей освещает сетку 8 с перекрестием, которая расположена в фокальной плоскости объектива 9, и направляется на зеркало 10, связанное с измеряемым объектом. Отразившись от зеркала 10, световые лучи вновь возвращаются в систему и, пройдя сквозь пластинку 5, попадают на микрообъектив 4 автоколлиматора. Микрообъектив 4 проектирует изображение с плоскости сетки 8 на плоскость сетки 2 с некоторым увеличением (около 3х). Сетка 2 установлена в фокальной плоскости окуляра 1 (увеличение около 12х). На сетке 2 нанесены два близко расположенных штриха, параллельных штриху сетки 8.

Часть светового потока, разделяемого пластинкой 3, направляется в канал фотоэлектрической регистрации, состоящей из сканирующей щели 12, электромагнитного вибратора 11, линзы 13 и фотоприемника 14.

Стеклянная пластинка 3, сетка 2, вибратор 11 со щелью 12 укреплены на каретке, которая с помощью микрометренного винта может перемещаться в направлении, перпендикулярном к вертикальному штриху сетки 8. Барабанчик винта имеет оцифровку с ценой деления до десятых долей угловой секунды.

Сигнал от фотоприемника 14 поступает на усилитель переменного тока 15 и далее на кольцевой фазочувствительный демодулятор 16. Опорным напряжением кольцевого демодулятора служит напряжение сетевой частоты, снимаемое с обмотки трансформатора, питающего электромагнитный вибратор 11.

При совпадении центра колебаний щели с центром изображения штриха на выходе усилителя электрический сигнал представляет собою напряжение переменного тока, частота которого в два раза больше частоты модуляции, а на выходе демодулятора при этом отсутствует постоянная составляющая тока и индикатор 17 (гальванометр) показывает нуль.

При несовпадении вышеуказанных центров колебания и изображения, что соответствует угловому развороту зеркала 10, с выхода усилителя 15 на демодулятор 16 поступает переменное напряжение сетевой частоты, фаза которого определена направлением смещения центра автоколлимационного изображения с центра колебаний щели, а на выходе демодулятора появляется напряжение постоянного тока соответствующей полярности.

Сетка 2 с биштрихом при помощи подвижной каретки устанавливается так, чтобы при точном совмещении центра изображения с центром колебаний изображение находилось внутри биштриха, а электрический нуль — индикатор схемы — показывал нулевой отсчет. Таким образом, визуальный канал служит не только для непосредственного отсчета, но и для контроля работы фотоэлектрического канала.

Такое фотоэлектрическое измерительное устройство предназначено для измерения угловых смещений из-за влияния атмосферы оптического луча, например лазерного. Устройство включает в себя три основных блока — излучатель 4, отражатель 1 и детектор 3 положения луча. В рассматриваемой схеме измерительного устройства детектор расположен коаксиально световому пучку на том же конце линии, что и излучатель. Поскольку излучатель во время измерений занимает неизменное положение, то такое расположение детектора позволяет четко задать начальное положение линии относимости, т.е. самого светового луча.

Детектор 3 образован несколькими уголковыми отражателями и фотоэлектрическими элементами, размещенными равномерно и симметрично вокруг излучателя.
В качестве отражателя используют плоское зеркало, укрепленное в специальной подставке 2, позволяющей изменять его положение в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Поворот зеркала может осуществляться вручную микрометренным винтом или сервоприводом.

Вследствие рефракции световой луч в атмосфере искривляется и приходит на зеркало 1 под некоторым углом. Чтобы его вернуть вновь в выходной зрачок излучателя, зеркало 1 необходимо повернуть на угол а.

Уголковые призмы 5, 7, 9, 11 расположены в плоскости выходного зрачка излучателя 4, поэтому световой луч, отраженный от зеркала 1 при перпендикулярном положении его к приходящему лучу, возвращается на уголковые призмы и, отразившись на них, вновь направляется на зеркало 1. Наблюдатель, находящийся у зеркала 1, видит при этом равномерно освещенные уголковые призмы. Перпендикулярность отражающей поверхности зеркала 1 к приходящему световому лучу, можно определить и фотоэлектрическим устройством, входящим в состав детектора и составленным из четырех фотоприемников 6, 8, 10, 12 и электронной схемы управления. Каждые два диаметрально расположенных фотоприемника включены в электрическую схему встречно и по их разностному сигналу можно судить о направлении распространения луча в двух взаимно перпендикулярных направлениях.