Способ измерения дробной части интерференционной полосы

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДРОБНОЙ ЧАСТИ ИНТЕРФЕРЕН1ЩОННОЙ ПОЛОСЫ по авт. св. № 1017669, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точ-. ности измерений, измеряют период принудительного периодического перемещения полос и два временных «нтервала , начало которых определяется моментом времени, при котором интерференционные полосы относительно плоскости анализа находятся в среднем положении , а окончание временньк интервалов определяется моментами времени , при которых электрический сигнал достигает первый и третий раз среднего значения, по найденным временным и«тервалам вычисляют амплитуду А принудительного периодического перемещения полос по соотношению |A-sin|;ir(uV&l,)|Tp co9- ir(U2+it,) где ut,,At - длительность первого и ч второго временных ин тервалов; ; IP - период принудительного периодического перемещения полос, а вычисленную -амплитуду принудительного периодического перемещения полос используют при вычислении дробной 4acfH интерференционной полосы.

(1Ю 01)СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н

РЕСПУБЛИК

3цр G 01 И 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1017669 (21) 3557834/18-28 (22) 04.02.83 (46) 07-.12.84. S . В 45 (72) Ю.В. Мищенко (53) 531.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 1017669, кл. G 01 В 21/00, 1980 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДРОБНОЙ ЧАС.

ТИ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ ПОЛОСЫ по авт. . св. Ф 1017669, о т л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью повышения точ-. ности измерений, измеряют период принудительного периодического пере-. мещения полос и два временных интервала, начало которых определяется моментом времени, при котором интерференционные полосы относительно плоскости анализа находятся в среднем положенни, а окончание временных интервалов определяется м6ментами времени, при которых электрический сигнал достигает первый и третий раз среднего значения, по найденным временным интервалам вычисляют амплитуду А при- нудительного периодического перемещения полос по соотношению

ig >„- ("(,-6„))т )со (" (М,«t„)(y ), где Ь, b.t< — длительность первого и второго временных интервалов;

lp — период принудительного периодического перемещения полос а вычисленную амплитуду прийудительного периодического перемешения полос используют. при вычислении дробной части интерференционной полосы.

1128117

Изобретение относится к измерительной технике.

По основному авт . с в . ¹ 101 7669 известен способ измерения дробной части интерференционной полосы, заключающийся в том, что формируют интерференционную картину в виде интерференционных полос, осуществляют принудительное периодическое перемещение полос по синусоидальному за- 10 кону в плоскости анализа, преобразуют распределение освещенности полос в плоскости анализа в электрический сигнал, выделяют первую и вторую гармонические составляющие электрическо- 15 го сигнала, определяют амплитудные значения первой и второй гармонических составляющих электрического сигнала, знаки полуволн первой и второй гармонических составляющих в момент 2п времени, соответствующий среднему значению периода принудительногб перемещения полос, и рассчитывают величину дробной части интерференционной полосы по соотношению где К вЂ” дробная часть интерференционной полосы в долях полосы р, p — амплитудные значения пер1 Я. вой и второй гармонических составляющих электрическо- З5

ro сигнала, 1(A0),j,(4Р)- функции Бесселя второго и первого порядка первого рода с аргументом AH

А — амплитуда принудительного периодического перемещения полос; . +1 - при совпадении знаков полуволн первой и второй гармоМ= нических составляющих элект-45 рического сигнала, -1 - при несовпадении знаков полуволн первой и второй гармонической составляющих . диэлектрического сигнала 1

Недостатком известного способа является погрешность измерения дробной части интерференционной полосы при изменении амплитуды принудителького периодического перемещения по- 55 лос .

Цель изобретения — повышение точ ности измерений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения дробной части интерференционной полосы измеряют период принудительного периодического перемещения полос и два временных интервала, начало которых определяется моментом времени, при котором интерференционные полосы относительно плоскости анализа находятся в среднем положении, а окончание временных интервалов определяется моментами времени, при которых электрический сигнал достигает первый и третий раз среднего значения, по найденным временным интервалам вычисляют амплитуду А принудительного периодического перемещения полос по соотношению

A s n (a (at< atä/т )со6 (i (atziat,1/1 ) где Ь6 >Й2- длительность первого и второг о вр еме нных и нтервалов, Т - период принудительного периодического перемещения полос, а вычисленную амплитуду принудительного периодического перемещения полос используют при вычислении дробной части интерференционной полосы.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.

Устройство содержит интерферометр .1 с подвижным зеркалом, установленным на преобразователе 2 перемещений, который связан с генератором

3, последовательно соединенные фотопреобразователь 4, усилитель 5, блоки 6 и 7 выделения первой и второй гармоник, последовательно соединенные амплитудный детектор. 8 и аналого-цифровой преобразователь 9, амплитудный детектор 10 и анапогоцифровой преобразователь 11, блок 12 вычислений, блоки 13 и 14 определения знака, входы аьжлитудного детектора 8.и блока 13 определения знака подключены к вы<оду блока 6 выделения первой гармоники, входы амплитудного детектора 10 и блока 14 определения знака подключены к выходу блока ? выделения второй гармоники, блок

f5 сравнения знака, входы которого подключены к выходам блоков 13 и 14 определения знака,и выходу генератора 3, входы блока f2 вычислений под

3 11281 ключены к выходам аналого-цифровых преобразователей 9 и 11 и блока 15 сравнения знаков, блок 16 измерения временных интервалов, входы которого подключены к выходам усилителя 5 и генератора 3, а выход соединен с входом блока 12 выч исле ний .

Устройство работает следующим образом.

° Сигнал с генератора 3 поступает 1О на преобразователь 2 перемещений, периодически перемещающий подвижное зеркало, установленное в опорно ветви интерферометра 1.

Интерференционная картина в виде 1 полос преобразуется фотопреобразователем 4 в электрический сигнал, усиливаемый усилителем 5, выходной сигнал с которого поступает на блоки 6 и 7, выделения первой и второй гар- 2О моник, которые выделяют первую и вторую гармонические составляющие сигнала, снимаемого с усилителя 5.

Амплитуды первой и второй гармони-. ческой составляющих выделяются амплитудными детекторами 8 и 10.и преобразуются в цифровую форму аналого.цифровыми преобразователями .9 и 11, выходные сигналы с которых поступают на входы блока 12 вычислений.

Блоки 13 и 14 определения .знака анализируют сигналы, снимаемые с выходов блоков 6 и 7 выделения первой и второй гармоник, и формируют сигналы, поступающие на входы блока 15

17 4 сравнения знаков, куда также поступает опорный сигнал с генератора 3.

Блок 15 сравнения знаков формирует сигнал, поступающий на вход блока 12 вычислений, характеризующий совпадение или несовпадение знаков полув.олн и второй гармонических сос-, тавляющих .

Блок 16 измерения временных интервалов измеряет период сигнала, посту пающего с генератора 3 а также два временных интервала между опор.ным сигналом, снимаемым с генерато ра 3, и сигналом, снимаемым с усилителя 5. Результат измерения временных интервалов поступает на вход блока 12 вычислений. Блок 12 вычислений по найденным временным интервалам вычисляет амплитуду перемещения преобразователя 2 перемещений, а по вычисленной амплитуде перемещений и по найденным амплитудам пер" вой и.второй гармонических составляющих и знакам полуволн вычисляет величину дробной части интерференционной полосы.

Использование предлагаемого способа увеличивает точность измерения дробной части интерференционной полосы за счет вычисления в. реальном масштабе времени амплитуды перемещения подвижного зеркала интерферометра, что повышает точность asмерения устройств.

1128117

Составитель Т. Айсин.

Редактор Н.Бобкова Техред М.Гергель

Корректор О. Билак

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

Закаэ 9016/30 Тираж 586 Подпис ное

ВНИИПИ Государственнога коы тета СССР по делам иэобретений и открытий

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