Отсчетно-измерительное устройстводля двухчастотных лазерныхинтерферометров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >427231

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 31,03.72 (21) 1765519/25-28) с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 11.11.74 (51) М. Кл. 6 01Ь19/36

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 531.715.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Ф. Никитенко, E. А. Скурко, Г. А. Ковалев, Т. А. Сычева и А. Г. Гуйван

Новочеркасский ордена Трудовог0 Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ОТСЧЕТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ДВУХЧАСТОТНЪ|Х ЛАЗЕРНЪ|Х

И НТЕРФ ЕРОМЕТРОВ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам обработки сигнала фотоэлектрических датчиков.

Известны отсчетно-измерительные устройства для двухчастотных лазерных интерферометров, содержащие фотоэлектрические приемники, блок обработки сигнала с выхода приемников, реверсивную схему пересчета количества импульсов в метрическую величину и цифровой индикатор.

Известные устройства довольно сложны и имеют малую точность.

Цель изобретения — повышение точности измерений и упрощение устройства.

Это достигается тем, что блок обработки выполнен в виде двух запоминающих триггеров, подсоединенных каждый единичным входом к приемнику, двух основных схем, «И — HE», один из входов каждой из которых подключен к выходу запоминающего триггера, коммутирующего трипгера, прямой и инверсный выходы которого подключены порознь к другим входам основных схем «И—

НЕ», генератора синхроимпульсов, подключенного к счетным входам коммутирующего триггера, двух пар линия задержки — инвертор «НЕ», входы которых в каждой паре соединены вместе и подключены к выходу схемы «И — HE», двух дополнительных схем

«И — НЕ» и триггера вычитания с двумя выходами и двумя входами, каждый выход подключен к одному из входов дополнительных схем «И вЂ” IE», а каждый из входов— к выходу линии задержки, который одновременно подключен к нулевому входу соответству1ющего запоминающего триггера, другой вход каждой из дополнительных схем

«И — HE» подключен к выходу инвертора ,«НЕ», а выходы дополнительных схем «И—

10 НЕ» — ко входам реверсивной схемы пересчета количества импульсов в метрическую величину.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Отсчетно-измерительное устройство содержит блок l цифровой индикации, реверсивную схему 2 пересчета количества импульсов в метрическую величину, фотоэлектрические прием гики 8 и 4, запоминающие триггеры 5

20 н б, схемы «И — HE» 7 и 8, линии 9 и 10 задержки, коммутирующий триггер 11, генератор 12 синхроимпульсов, триггер 18 вычитания, ннверторы «НЕ» 14, 15 и схемы «И — HE»

lб и 17.

Принцип работы отсчетно-измерительного устройства состоит в следующем.

В двухчастотном лазерном интерферометре сигналы, приходящие с фотоэлектрических приемников 3 и 4 представляют собой две импульсные последовательности с частотами

427231 и fg, изменяющиеся относительно pyr друга в зависимости от скорости и направления перемещения подвижного отражателя. При фиксировании положения подвижного отражателя частоты импульсных последовательностей fj и / равны. В этом случае разность фаз между f> и f> постоянна.

Каждый входной импульс частотных последовательностей f и f, поступающих по двум каналам с выходов двух фотоэлектрических приемников 8 и 4, запоминается соответствующим триггером 5, 6 памяти. Генератор 12 через коммутирующий триггер 11 производит разновременный опрос состояний триггеров 5, б с помощью логических схем

«И — НЕ» 7 и 8. На выходах этих схем импульсные .последовательности f1 и fq будут синхронизированы с тактовыми импульсами генератора 12 и сдвинуты друг относительно друга на время, равное периоду частоты генератора 12. Линии 9 и 10 задержки предназначены для формирования импульсов определенной длительности и исключения возможной потери импульсов в момент, когда какой-либо входной импульс совпадает во времени с импульсами опроса генератора 12.

Перемещение отражателя вызывает изменение разности фаз между импульсными последовательностями /1 и fq. При увеличении разности фаз на период на выходе схемы

«И — НЕ» 7 появляются подряд два импульса, а при уменьшении — два импульса подряд появятся па выходе схемы «И — НЕ» 8.

Триггер 18 вычитания, линии 9 и 10 задержки, инверторы «НЕ» 14 и 15, а также схемы «И — НЕ» 1б и 17 предназначены для исключения одиночно чередующихся импульсов из частотных последовательностей, поступающих с выходов схем «И вЂ” НЕ» 7 и 8. При этом па схемах «И — НЕ» 1б и 17 не будет совпадания и на выходах блока вычитания импульсы будут отсутствовать. При поступлении с выходов схем «И вЂ” HE» 7 или 8 подряд двух импульсов (т. е. в случае изменения разности фаз на период) условия совпадения на входах схем «>И вЂ” HE» 1б или 17 будут созданы только для второго импульса, который проходит на выход блока вычитания.

При изменении разности фаз входных сигналов на величину, кратную периоду, на одном из выходов блока вычитания в зависимости от направления перемещения подвижного отражателя, получают новую последовательность импульсов, определяемую разностью фаз входных импульсных последовательностей с частотами f и f .

В предложенном устройстве нет необходимости использовать сложные схемы обработки сигнала. Это повышает надежность работы устройства, уменьшает вероятность сбоев

10 и и потери импульсов, т. е. повышает точность измерений.

Предмет изобретения

Отсчетно-измерительное устройство для двухчастотных лазерных интерферометров, содержащее два фотоэлектрических приемника, блок обработки сигнала. с выхода прием20 .ников, реверсивную схему пересчета количества поступающих с выхода блока обработки импульсов в метрическую величину и цифровой индикатор, отличающееся тем, что, целью повышения точности измерений и упрощения устройства, блок обработки выполнен в виде двух запоминающих триггеров, подсоединепных каждый единичным входом к приемнику, двух основных схем «И вЂ” НЕ»

> один из входов каждой из которых подключен к выходу запоминающего триггера; коммутирующего три ггера, прямой и инверсный выходы которого подключены порознь к другим входам основных схем «И вЂ” HE», геператора синхроимпульсов, подключенного к счетным входам коммутирующего триггера, двух пар линия задержки — инвертор «НЕ», входы которых в каждой паре соединены вместе и подключены к выходу схемы «И—

HF», двух дополнительных схем «И вЂ” НЕ» и

40 триггера вычитания с двумя выходами и двумя входами, каждый выход подключен к одному из входов дополнительных схем «И—

НЕ», а каждый из входов — к выходу линии задержки, который одновременно подключен

4ь к нулевому входу соответствующего запоминающего триггера, другой вход каждой из дополнительных схем «И вЂ” НЕ» подключен к выходу инвертора «НЕ», а выходы дополнительных схем «И вЂ” НЕ» — ко входам ревер50 сивнои схемы пересчета количества импульсов в метрическую величину.

427231

Составитель Б. Минин

Редактор Г. Ивченкова

Техред В. Рыбанова

Корректор А. Дзесова

Заказ 1670/527 Изд. № 840 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»