Интерферометр типа майкельсона для измерения больших перемещений
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейных перемещений объектов, и может быть использовано для измерения больших знакопеременных перемещений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности - достигается путем устранения неоднозначности определения направления перемещения и использования автоматической системы регулирования положением первого отражателя. Лазер 1, светоделитель 2 и отражатели 3 и 5 образуют интерферометр Майкельсона, который измеряет положение объекта, механически связанного с отражателем 5. Система отрицательной обратной связи, содержащая фотоэлектрический преобразователь 6, усилитель 8 отрицательной обратной связи и пьезопривод 4, подстраивает положение отражателя 3 так, чтобы сократить неизменной разность оптических длин плеч интерферометра. Б зависимости от направления перемещения изменяется знак сигнала в цепи отрицательной обратной связи и счетчик 10 интерферекционных полос производит регистрацию положения объекта путем вычисления разности чис.па положительных или отрицательных импульсов.I ил. О)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (!9) (И) (51) 4 G 01 В 21 00 фр.„
/ 2
4,@,.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Я Ъ /
ГОСУД,АРСТ8ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4018564/24-28 (22) 05,02,86 (46) 30.04.88,Бюл. И- 16 (71) Институт физики АН ЛитССР (72) Р.Ю.Крауялис и И,А. Гульбинас (53) 531.7(088.8) (56) Коломийцев Ю.В.,Интерферометры, Л.: Машиностроение, 1976,с.189. (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ТИПА МАЙКЕЛЬСОНА
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (5 7) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейных перемещений объектов, и может быть использовано для измерения больших энакопеременных перемещений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности — достигается путем устранения неоднозначности определения направления перемещения и использования автоматической системы регулирования положением первого отражателя. Лазер 1, светоделитель 2 и отражатели 3 и 5 образуют интерферометр Майкельсона, который измеряет положение объекта, механически связанного с отражателем 5. Система отрицательной обратной связи, содержащая фотоэлектрический преобразователь 6, усилитель 8 отрицательной обратной связи и пьезопривод 4, подстраивает положение отражателя 3 так, чтобы сократить неизменной разность оптических длин плеч интерферометра. В зависимости от направления перемещения изменяется знак сигнала в цепи отрицательной обратной связи и счетчик 10 интерферекционных полос производит регистрацию положения объекта путем вычисления разности числа положительных или отрицательных импульсов.I ил.
1392364
Изобретение относится к измери-. тельной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейных перемещений объектов, и может быть .использовано для измерения больших
5 знакопеременных перемещений.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности путем устранения неод- 10 нозначности. определения направления перемещения и использования автома, тическбй системы регулирования поло .жениям первого отражателя, На чертеже изображена схема интер- с ферометра типа Майкельсона для изме: рения больших перемещений, Интерферометр типа Майкельсона для измерения больших перемещений содержит лазер 1, последовательно по ходу его светового пучка установленный светоделитель 2, делящий световой пучок лазера на два пучка, первый отражатель 3, расположенный в ! одном пучке и механически связанный с пьезоприводом 4, второй отражатель 5, расположенный в другом световом пучке и имеющий возможность перемещения вдоль от этого светового пучка, фотоэлектрический преобразователь 6, оптически связанный с выходным пучком интерферометра, управляемый коммутатор 7, усилитель 8 отрицательной обратной связи, двухпорого" вый компаратор 9 и счетчик 10 интерференционных полос.
Интерферометр типа Майкельсона для измерения больших перемещений работает следующим образом.
Измерение перемещения проиэводит40 ся следующим образом, При перемещении отражателя 5 вдоль от светового пучка (из-за изменения разности оптической длины плеч интерфербметра изменяется интенсивность выходного светового пучка) фотоэлек45 трический преобразователь .6 преобразовывает изменение интенсивности света в напряжение, которое поступает на вход усилителя 8 отрицательной обратной связи через управляемый ком- Я1 мутатор 7, Выходным напряжением с усилителя 8 управляется пьеэопривод 4, который перемещает отражатель 3 на величину, соответствующую перемещению S5 отражателя 5. Таким образом, происходит компенсация изменения разности оптической длины плеч интерферометра. При достижении напряжения на выходе усилителя 8 уровня срабатывания компаратора 9- происходит отключение при помощи коммутатора 7 петли обратной связи. Напряжение на выходе усилителя 8 исчезает и отражатель 3 возвращается в исходное положение, а коммутатор 7 снова подключает вход усилителя 8 к фотоэлектрическому преобразователю. При дальнейшем перемещении отражателя 5 цикл компенсации повторяется, только каждый раз после раэмыкания петли отрицательной обратной связи компенсация вознобновляется при другом значении разности оптической длины плеч интерферометр а. Напряжение на выходе у силит ели 8 имеет форму пилообразных импульсов, Полярность этих импульсов зависит от направления перемещения отражателя 5, так как при изменении направления перемещения отражателя 5 изменяется полярность напряжения на выходе усилителя 8. Компаратор 9,имеет два порога срабатывания, уровни которых выбираются из условия обеспечения перемещения в каждом направлении отражателя 3 на величину, пре- вышающую 1/2 длины волны излучением лазера 1. Счетчиком 10 производится счет разницы количества положительных и отрицательных импульсов. По показаниям счетчика определяется величина перемещения отражателя 5, Формула изобретения
Интерферометр типа Майкельсона для измерения больших перемещений, содержащий лазер, светоделитель, установленный по ходу светового потока лазера и делящий световой потока на два луча, первый отражатель, установленный по ходу первого светового луча, второй отражатель, установленный по ходу второго луча, фотоэлектрический преобразователь и счетчик интерференционных полос, о т— л и ч а ю шийся тем, что„ с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, он снабжен пьезоприводом, усилителем отрицательной обратной связи, управ" ляемым коммутатором и двухпороговым компаратором, при этом пьезопривод механически связан с первым отражателем и подключен к выходу усилителя отрицательной обратной связи, вход
1392 364
Составитель В.Чулков
Редактор А,Ревин Техред М.Дидык Корректор В.Бутяга
Заказ 188!/43 Тираж 680 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
1 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого через управляемый коммутатор подключен к фотоэлектрическому преобразователю, вход двухпорогового компаратора соединен с выходом управляемого коммутатора, выход двухпорогового компаратора соединен с выходом усилителя отрицательной обратной связи, а счетчик интерференционных полос подключен к выходу усилителя отрицательной обратной связи,
