Устройство для измерения перемещений объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к первичным преобразователям с использованием дифракционных решеток в качестве мер. Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения дополнительного фазового сдвига интерферирующих пучков. Излучение лазера проходит коллиматор и попадает на светоделитель, который делит его на две части. Отраженное светоделителем излучение идет на отражающий элемент, а после него-на меру под углом дифракции излучения на мере симметрично излучению, прошедшему светоделитель. Дифрагировав на мере, излучение поступает на зеркальную призму, которая направляет одну часть на первую фазовую пластину и первый отражатель, а другую - на вторую фазовую пластину и второй отражатель. Отражатели возвращают излучение на призму и оно, отразившись от нее, поступает на вторую зеркальную призму. Эта призма направляет два пучка излучения на зеркала, а они сводят пучки на мере под углами дифракции к ее оси. Пучки интерферируют. Проинтерферировавшее излучение через светоделительный кубик поступает на фотоприемники. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 0 01 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4433997/24-28 (22) 21.04.88 (46) 30.11.89, Бюл. У 44 (71) Институт электроники АН БССР (72) В.Н.Ильин (53) 531,717.2(088.8) (56) Заявка ФРГ Р 3316144, кл . G 01 В 11/02, 1983. (54) УСТР011СТВО ДЛЧ ИЗМЕРЕНИЧ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ОБ БЕKTA (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к первичным преобразователям с использованием дифракционных решеток в качестве мер.

Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения дополнительного фазового сдвига интерферирующих пучков. Излучение лазера проходит коллиматор и попадает на светоделитель, который делит его на две

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к первичным преобразователям с использованием дифракционных решеток в качестве мер.

Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения дополнительного фазового сдвига интерферируюцих пучков, На чертеже изображено устройство для измерения перемецений объекта.

Устройство содержит меру 1, установленные с одной стороны меры 1 лазер 2 с коллиматором 3, отражающий элемент 4, светоделительный кубик 5, два фотоприемника 6, установленные с другой стороны меры 1 первую фаэовую

„„SU„„1525448 А 1

2 части. Отраженное светоделителем излучение идет на отражаюций элемент, а после него — на меру под углом дифракции излучения на мере симметрично излучению, прошедшему светоделитель.

Дифрагировав на мере, излучение поступает на зеркальную призму, которая направляет одну часть на первую фазовую пластину и первый отражатель, а другую — на вторую фазовую пластину и второй отражатель. Отражатели возврацают излучение на призму и оно, отразившись от нее, поступает на вторую зеркальную призму, Эта призма направляет два пучка излучения на зеркала, а они сводят пучки на мере под углами дифракции к ее оси. Пучки интерферируют. Проинтерферировавшее излучение через светоделительный кубик поступает на фотоприемник. 1 ил. пластину 7 и первый отражатель 8, вторую фазовую пластину 9 и второй отражатель 10, светоделитель 11, установленный по ходу коллимированного излучения лазера 2 между коллиматором 3 и мерой 1 так, что он оптически связан с отражаюцим элементом 4, который оптически связан с мерой и ориентирован таким образом, что отраженное им излучение поступает на меру 1 под углом дифракции у излучения на мере I симметрично излучению

L прошедшему светоделитель 11, зеркальную призму 12, установленную по ходу дифрагированного мерой 1 иэлуt ( чения L u Lg между первой фазовой

1525448 пластиной 7 и второй фазовой пластиной 9, вторую зеркальную призму 13, установленную по ходу отраженного первой зеркальной призмой 12 излучения на одной оси с ней и светоделительным кубиком 5, два зеркала 14, размещенные на пути двух пучков отраженного второй призмой 13 излучения симметрично оси, образованной первой зеркальной призмой 12 и светоделительным кубиком 5 так, что отраженные

П эеркалаии 14 пучки L, и L излучения пересекаются на пересечении указанной оси с мерой 1, отражатели 8, 10 предназначены для связи с объектом, установлены с возможностью перемещения в направлении, параллельном плоскости меры 1 и связаны жесткой .связью, а мера 1 выполнена в виде радиального растра.

Устройство работает следующим образом.

Излучение лазера 2 проходит коллнматор 3 и попадает на светодели- 25 тель 11, который делит его на две, части. Отраженное светоделителем 11 излучение L < идет на отражающий элемент 4, а после него — на меру 1 под углом дифракции „,излучения на мере 1 сииметрично излучению 1, прошедшему светоделитель 11. ДифрагироI I вавшее на мере 1 излучение L, и L поступает иа зеркальную призму 12, установленную между первой фазовой пластиной 7 и второй фаэовой пластиной 9, и отражается т этой призмы

12 в противоположных направлениях.

Излучение L проходит первую фаsoayn пластину 7, oTpamaevcsr nepsbrM 40 отражателем 8, снова проходит первую фазовую пластину 7, возвращается на зеркальную призму 12 и, отразившись от нее, идет на вторую зеркальную

1 призму 13. Аналогично излучение L проходит вторую фазовую пластину 9, отражается вторым отражателем IO, снова проходит вторую фазовую пластину 9, возвращается на зеркальную призму 12 н, отразившись от нее, идет на вторую зеркальную призму 13.

Эеа призма 13 отражает излучение L, ! и L в противоположных направлениях и оно попадает на зеркала 14, которые отражают его симметрично оси, образованной первой зеркальной призмой 12 и светоделительным кубиком 5, под углом +ц к этой оси так, что

TTI

П отраженные зеркалами 14 пучки, и L" излучения пересекаются на пере 2 сечении укаэанной оси с мерой 1 и интерферируют. Проинтерферировавшее изИ ц лучение L, L через светоделительный кубик 5 поступает на фотоприемники 6. В процессе измерений меру 1, выполненную в виде радиального растра, вращают. Одновременно с этим происходит перемещение отражателей 8 и 10, предназначенных для связи с объектом и связанных между собой жесткой связью. Угловую скорость вращения меры 1 согласуют с линейной скоростью перемещения отражателей 8 н 10 по расчетным соотношениям. формула изобретения

Устроиство для измерения перемещений объекта, содержащий меру, установленные с одной стороны меры лазер с коллиматором, отражающий элемент, светоделительный кубик и два фотоприемника и установленные с другой стороны меры первую фазовую пластину и первый отражатель, вторую фазовую пластину и второй отражатель, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено светоделителем, установленным по ходу коллимированного излучения лазера между коллиматором и мерой так, что он оптически связан с отражающим элементом, который оптически связан с мерой и ориентирован так, что отраженное им излучение поступает на меру под углом дифракции излучения на мере симметрично излучению, прошедшему светоделитель, зеркальной призмой, установленной по ходу дифрагированно го мерой излучения между первой фазовой пластиной и второй, второй зеркальной призмой, установленной по ходу отраженного первой зеркальной призмой излучения на одной оси с ней и светоделительныи кубиком, двумя зеркалами, размещенными на пути двух пучков отраженного второй призмой излучения симметрично оси, образованной первой зеркальной призмой и светоделительныи кубиком так, что отраженные зеркалаии пучки излучения пересекаются на пересечении указанной оси с мерой, отражатели предназначены для связи с объектом, установлены с возможностью перемещения в направлении, параллельном плоскости иеры, и связаны жесткой связью, а мера выполнена в виде радиального растра.

1525448

Составитель В. Костюченко

Редактор. Н.Горват Техред М.Ходанич, Корректор Н,Король

Заказ 7208/32 Тирам 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уигород, ул. Гагарина, 101