Способ измерения колебаний объекта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения амплитудно-временных параметров акустических колебаний . Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается тем, что в качестве сигнала расстройки рабочей точки используется фазовое рассогласование интерферирующих лучей с помощью второй интерференционной картины, а также тем, что устройство обеспечивает стабилизацию оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности лазерного излуче13 НИН. Излучение проходит через светоделитель 2 и попадает на зеркала 3 и 4, закрепленные соответственно на пьезопреобразователях 5 и 6, которые закреплены на пьезопреобразователе 7. Отраженные от зеркала 4 и объекта 13 лучи образуют первую интерференционную картину, проецируемую на фотоприемник 8. Лучи, отраженные от зеркала 3 и объекта 13, образуют вторую интерференционную картину, которая регистрируется фотоприемником 9, подключенным к системе 11 отрицательной обратной свйзи, соединенной с пьезопреобразователем 5 и определяющей сигнал рассогласования и фазы второй интерференционной картины от точки 2т1Г. Система 1 1 вырабатывает управляющий сигнал на пьезопреобразователь 7, который стабилизирует рабочую точку интерферометра, а фаза первой интерференционной картины регулируется напряжением источника 12. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. ; (/ :л со САЭ

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н9) SU (11) (5946 1 9 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( ;/ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3953895/24-28 (22) 11.09.85 (46) 07.06.87. Бюп. Р 21 (72) А, Н. Бондаренко, С. А. Гусаков и А. И. Кондратьев (53) 531,7:531,14(088.8) (54) СПОСОБ ИЗЮРЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ

ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения амплитудно-временных параметров акустических колебаний. Цель изобретения — повьппение точности измерения — достигается тем, что в качестве сигнала расстройки рабочей точки используется фазовое рассогласование интерферирующих лучей с помощью второй интерференционной картины, а также тем, что устройство обеспечивает стабилизацию оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности лазерного излучения. Излучение проходит через светоделитель 2 и попадает на зеркала 3 и 4, закрепленные соответственно на пьезопреобраэователях 5 и 6, которые закреплены на пьезопреобраэователе 7.

Отраженные от зеркала 4 и объекта 13 лучи образуют первую интерференционную картину, проецируемую на фотоприемник 8. Лучи, отраженные от зеркала

3 и объекта 13, образуют вторую интерференционную картину, которая регистрируется фотоприемником 9, подключенным к системе 11 отрицательной обратной связи, соединенной с пьеэопреобразователем 5 и определяющей сигнал рассогласования и фазы второй интерференционной картины от точки

2п;1. Система 11 вырабатывает управляюний сигнал на пьезопреобраэователь

7, который стабилизирует рабочую точку интерферометра, а фаза первой интерференционной картины регулируется напряжением источника 12. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1315793

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудно-временных параметров акустических колебаний.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем использования в качестве сигнала расстройки рабочей точки фазовое рассогласование интерферируищих лучей с помощью второй интерференционной картины.

Устройство обеспечивает стабилизацию оптической Лазы интерферометра при изменении интенсивности лазерного излучения, На чертеже представлена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа, Устройство содержит лазер 1, расположенные последовательно по ходу излучения светоделитель 2, зеркала 3 и 4, расположенные в одной плоскости пьезопреобразователи 5 и 6, на которых закреплены соответственно зеркала 3 и 4. Пьезопреобразователи 5 и 6 закреплены на пьеэопреобразователе 7.

По ходу отраженного от светоделителя

2 излучения расположены фотоприемники 8 и 9. Фотоприемник Я электрически связан с блоком 10 регистрации, а фотоприемник 9 — с системой 11 отрицательной обратной связи, выходы которой связаны с пьезопреобразоват1елями 5 и 7. Источник 12 регулируе-мого опорного напряжения электричес— ки связан с пьезопреобразователем 6.

Устройство работает следующим образом, Расширенный до .необходимости диаметра лазерный луч .направляется на светоделитель 2, где он расщепляется на два луча, один из которых отражается от объекта 13, а другой — от зеркал 3 и 4, Луч, отраженный от зеркала 4 и луч, отраженный от поверхности объекта 13, образуют первую интерференционную картину, которая проецируется на фотоприемник 8, а лучи, отраженные от зеркала 3 и от поверхности объекта 13, образуют вторую интерференпионную картину, которая проецируется на фотоприемник 9, подключенный к системе отрицательной обратной связи, выполненный в виде экстремального регулятора и включающий генератор 14 опорной частоты. При подаче на пьезопреобразователь 5 от генератора 14 синусоидального напряжения

35 с частотой ы происходит модуляция интенсивности второй интерференционной картины и на выходе фотоприемника 9 выраба тывается синусоидальный электрический сигнал, частота и фаза которого зависят от фазы интерференционной картины. Если фаза интерференционной картины точно равна 2пЯ, то частота электрического сигнала фатоприемника 9 равна 24)„ если фаза не равна 2шФ, то в сигнале присутствует составляющая с частотой И„, причем фаза этой составляющей относительно фазы опорной частоты генератора 14 определяется знаком отклонения фазы интерференционной картины от точки (р, =2mЛ. Система 11 отрицательной обратной связи выделяет иэ сигнала фотоприемника 9 сигнал с частотой M сравнивает фазу этого сигнала с Лазой опорного сигнала и вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на пьеэопреобразователь 7 для подстройки фазы в точке (=2щ ii.

Таким образом, происходит жесткая стабилизация фазы второй интерференционной картины, Фаза первой интерференционной картины жестко связана с фазой второй картины, так как пьезопреобразователи 5 и Ь закреплены на пьезопреобразователе 7, и может плавно регулироваться постоянным регулируемым напряжением от источника 12.

Ф о р м у л а

l . Способ измерения колебаний объекта, заключающийся в том., что формируют интерференционную картину, регулируют разность фаз интерферирующих лучей, выбирают и стабилизируют рабочую точку интерференционной картины и измеряют параметры колебания объекта по изменении параметров интерференционной картины, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, формируют вторую интерЛеренционную картину, связывают обе интерференционные картины по фазе и стабилизируют рабо-чую точку интерферометра по разности фаз интерферируищих лучей второй картины, равной 2mЛ, где m — целое число, 2. Устройство измерения колебаний объекта, содержащее лазер, расположенные последовательно по ходу излу131

Составитель А, Гордеев

Техред М.Ходанич

Редактор Л. Коэориэ

Корректор Е, Рошко

Заказ 2344/42 Тираж 677

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 чения светоделитель, заркало, пьезопреобраэователь, на котором закреплено зеркало, расположенные на ходу отр йкенного от светоделителя излучения электрически связанные фотоприемник, систему отрицательной обратной связи, выход которой соединен с пьезопреобразователем, н блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым зеркалом, расноложенным по ходу излучения в плоскости первого зеркала, вторым пьезопре5793 4 образователем, на котором закреплено второе зеркало, источником регулируемого постоянного напряжения, подключенным к второму пьеэопреобразователю, вторым фотоприемником, оптически связанным с вторым зеркалом через светоделитель и электрически — с блоком регистрации, третьим пьезопреобразователем, на котором закреплены

10 первый и второй пьеэопреобразователи, подключенным к системе отрицательной обратной связи, которая выполнена в виде экстремального регулятора,