Интерференционный датчик линейного перемещения объекта

 

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНРГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА по авт. ев о № 838325, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительным счетчиком, блоком управления, iD -триггером , синхронизирукхций вход которого подключен к выходу блока управлешя, информационный вход связан с выходом фотоприемника, выход D -триггера соединен с входом счетчика, информационный вход дополнительного счетчика подключен к выходу блока управления, установочный вход связан с выходом фотоприемнйка, фотоприемник выполнен в виде сканистора, делительная шина подключена к выходам блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЯЦ

РЕСПУБЛИК

0% 01) . gag С 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1:)р с

-: 1 /

/ фд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (61) 838325. (21) 3548109/18-28 (22) 02. 02.83 (46) 07.12 ° 84.Бюл. У 45 (72) Ю.И.Евсеев, Ю.К.Шелковников и Ю.Ф.Косов (71) Ижевский механический институт (53) 531.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство -СССР

В 838325, кл. С 01 В 11/00, f979.

f (54) (57) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕИНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА по авт. св. У 838325, отличающийся тем, что, с целью повыщення точности измерений, он снабжен дополнительным счетчиком, блоком управления, З -триг. герои, синхронизирующнй вход которого подключен к выходу блока управления, информационный вход связан с выходом фотоприемника, выход 3 -триггера сое динен с входом счетчика, информационный вход дополнительного счетчика подключен к выходу блока управления, установочный вход связан с выходом фотоприемника, фотоприемник выполнен в виде сканистора, делительная инна подключена к выходам блока управления.

1128116;

Изобретение относится,к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений. различных объектов.

По основному авт. св.. Ф 838325 известен интерференционный датчик линейного перемещения .объекта, содержащий источник когерентного света, светоделитель, делящий световой поток на две ветви, и неподвижные отражате- 1б ли, установленные в этих ветвях, све" тосоединитель и фотоприемник, жестко связанные с объектом, и счетчик, три линзы, первая иэ которых располо" жена между источником света и светоделителем, вторая и третья — в каждой из ветвей между светоделителем, и неподвижным отражателем, а светосоединитель выполнен в виде двух гранного. зеркала, одна из граней ко- 20 торого полупрозрачна

Недостатком известного датчика является невысокая точность. измерения,. ограничиваемая тем, что подсчет ведется только целого числа перемещаю- <5 щнхся интерференционных полос.Цель изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, щто интерференцнонный датчик. линей- Зб ного перемещения объекта снабжен до-., полнительным счетчиком, блоком управления; 3 -триггером, синхронизирующий вход которого кодключен к выходу блока управления, информационный вход связан с выходом фотоприемника, выход 3 -триггера соединен с входом счетчика, информационный вход дополнительного счетчика под.ключен к выходу блока управления,,установочный вход связаЫ с выходом фо4Q топриемника, фотоприейник выполнен . в виде сканистора, делительная шина которого подключена к выходам блока управления .

На фиг. 1 представлена функциональная схема датчика, на фиг. 2— временные диаграммы работы датчика.

Датчик содержит источник 1 когеренткого света, оптически связанные . линзу 2, светоделитель 3, линзы 4 и

5, неподвижные отражатели 6-9, свето соединитель 10, объектив 11, сканистор 12, блок 13 управления, состоящий из последовательно соединенных 55 генератора 14, делителя 15, блока 16 опросе, источника 17 смещения, выходы блока 16 опроса и источника 17 смещения соединены с делительной шиной сканистора 12, формирователя

18, вход которого подключен к выходу делителя 15, последовательно соединенные блок t9 вццеления сигнала, пороговый блок 20, Я -триггер 21, счетчик 22, решающий. блок 23, цифроаналоговый преобразователь 24, индикатор 25, вход блока 19 выделения сигнала подключен к выходу сканистора 12,.последовательно соединенные формирователь 26 и дополнительный счетчик 27, выход которого соединен с входом решающего блока 23, а информационный вход счетчика 27 подключен к выходу генератора 14, вход формирователя 26 подключен к выходу порогового блока 20, синхрон». зирующий вход Э-триггера 21 подключен к выходу формирователя 18.

Датчик работает следующим образом.

Источник 1 когерентного света формирует световой пучок, который, пройдя линзу -2, расщепляется светоделителем Э на два пучка, которые, пройдя линзы 4 и.5 и отразившись от отражателей 6-9, интерферируют на светосоединителе 10 и направляются через объектив 1.1 на светочувствительную поверхность сканистора 12.

Генератор 14 формирует импульсы, которые делятся делителем 15 и поступанш на блок 16 опроса, формирующего напряжение опроса сканистора 12, к делительной шине которого подключен источник 17 смещения. Объектив

11 формирует на счеточувствительной поверхности сканистора 12 как минимум изображение двух интерференционных пол ос

При перемещении объекта, связанного со светосоединителем 10, объективом 11 и сканистором 12, по светочувствительной поверхности сканистора 12 перемещаются полосы. Изображение интерференционнык полос преобразуется сканистором 12 в видеосигнал, амплитуда которого связана с распределением освещенности на светочувствительной поверхности сканистора 12.

Сигнал, снимаемый со сканистора 12, поступает в блок 19 выделения сигнала, и преобразуется пороговым блоком

20. в напряжение прямоугольной формы, которое поступает на информационный вход 3 -триггера 21, на сннхронизирушщий вход которого через формирователь 18 поступают импульсы опроса, 3 11281 связанные с частотой опроса сканнстора 12,.

При изменении амплитуды сигнала .. на выходе порогового блока 20 3 -триг- . rep 21 переключается. Количество переключений фиксируется счетчиком 22 и равно числу интерференционных полос, переместившихся относительно светочувствительной площадки сканнстора 1О

12, т.е. пропорционально перемещению объекта. Дробная часть полосы подсчитывается дополнительным счетчиком

27.и пропорционально временному интервалу, начало которого. определяется 15 формирователем 26 и связано с време-. нем формирования переднего фронта сигнала, формируемого пороговым блоком 20, а окончание определяется временем формирования стробирующего 20 сигнала формирователем 18.

16

При формировании сигнала формирователем 26 счетчик 27 сбрасывается и далее заполняется импульсами, поступающими .с генератора 14.

При формировании импульса опроса, формируемого формирователем,18, содержимое счетчика 22, пропорциональное целому числу интерференционных полос, и счетчика 27, пропорциональное дробному числу интерференционно11 полосы, переписывается в решающий блок 23, информация с которого преобразуется цифроаналоговым преобразо-" вателем 24 и поступает на индикатор

25.

Таким образом, за счет предлагаемого выполнения схемы и применения сканистора, повышается точность измерения перемещения объекта ° измеряется дробная часть интерференционной полосы.. 1128.116

Составитель T.Àéñèí

Редактор Н.Бобкова ТехредМ.Гергель Корректор А. Зимокосов

Закаа 9016/30 Тираж 586 Нод исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4