Устройство для измерения линейных перемещений

 

Iiij 586323

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.74 (21) 2071101/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 13.12.77 (51) М. Кл.з G 01В 19/00

G 01В 9/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР о делам изобретений и открытий (53) УДК 531.715.1 (088.8) (72) Авторы изобретения В. М. Ведерников, В. П. Кирьянов, М. А. Кокшаров,,В, П. Коронкевич, Г. А. Ленкова и П. M. Щапенко

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения

АН СССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙ С1 ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕ1ЦЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может оыть использовано для создания высокоточных измерительных систем координатно-измерительных машин, инструментальных микроскопов и прецизионных станков.

Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее лазер, двухлучевой интерферометр, состоящий из референтного и измерительного отражателей и интерференционной светоделительной пластины, модулятор, создающий фазовую модуляцию интер ференционных сигналов величиной ) л радиан и соединенный с референтным отражателем интерферометра, преобразователь фазы интерференционных сигналов в счетные импульсы, состоящий из щелевых диафрагм, фотоприемников, блоков нормирования преобразованных интерференционных сигналов, формирователь счетных импульсов и счетчик импульсов.

Однако это устройство в случае, когда импульс считывания генерируется внешним отсчетным устройством, обладает погрешностью считывания, кроме того, дрейф длины референтного плеча интерферометра также приводит к снижению точности измерения.

Цель изобретения — повышение гоч ности измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено дополнительным интерферометром, состоящим из интерференционной пластины и двух светоделителей, один из которых расположен на пути луча, направленного в измерительный отражатель основного интерферометра, а другой — на пути луча из его референтного отражателя, дополнительным преобразователем интерференционных сигналов в счетные импульсы, соединенным с вторым входом счетчика импульсов, рефрактометром и вычислительным блоком, соединенным с выходом рефрактометра и счетчика импульсов.

Выделение с помощью дополнительного интерферометра двух дополнительных квадратурных составляющих сигнала, фаза которых

15 пропорциональна изменению фазы пнтерференционных сигналов, вызванному внутренней модуляцией, позволяет исключить из результата погрешность считывания и значительно уменьшить влияние температурного

20 изменения длины референтного плеча, что приводит к повышению точности измерения.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит лазер 1, светоделп25 тельную пластину 2, светоделитель 3, измерительный отражатель 4, референтный отражатель 5, интерференционную пластину 6, светоделитель 7, щелевые диафрагмы 8, фотоприемники 9, блоки нормирования преобразо30 ванных интерференционных сигналов 10, формирователи 11 счетных импульсов, счетчик

586323

Изд. ЛЪ 980 Тираж 907

Подписное

Заказ 2621/16

НПО

Типография, пр, Сапунова, 2

12 импульсов, модулятор 13, рефрактомстр 14 и вычислительный блок 15.

Устройство работает следующим образом.

Луч лазера разделяется на светоделительной пластине 2 на два пучка, которые после отражения от отражателей 4 и 5 в измерительном и в опорном плечах основного интерферометра вновь рекомбинируют на светоделительной пластине 2, поле ингерференции дополнительного интерферометра образуется на пластине б. Интерферирующие пучки отражаются от светоделителей 3 и 7. Фотоприемники 9 с установленными перед ними для образования квадратурного соотношения щелевыми диафрагмами 8, преобразуют интерференционные сигналы в электрические, которые поступают на входы блоков нормирования преобразованных интерференционных сигналов 10. Формирователи 11 формируют из этих сигналов счетные импульсы. Счетчик

12 определяет разность числа счетных импульсов, сформированных от основных интерференционных сигналов, и числа импульсов от дополнительных интерференционных сигналов. Фазовая модуляция интерференционных сигналов создается при помощи модулятора 13, Учет изменения длины волны лазерного излучения в среде из-за изменения его показателя преломления осуществляется с помощью рефрактомера 14 и вычислительного блока 15.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее лазер, двухлучевой ин5 терферометр, состоящий из референтного и измерительного отражателей и интерференционной светоделительной пластины, модулятор, создающий фазовую модуляцию интерференционных сигналов величиной )л ра10 диан и соединенный с референтным отражателем интерферометра, преобразователь фазы интерференционных сигналов в счетные импульсы, состоящий из щелевых диафрагм, фотоприемников, блоков нормирования пре15 образованных интерференционных сигналов, формирователь счетных импульсов и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным интерферометром, 20 состоящим из интерференционной пластины и двух светоделителей, один из которых расположен на пути луча, направленного в измерительный отражатель основного инте,.рерометра, а другой — на пути луча из его pe25 ферентного отражателя, дополнительным преобразователем интерференционных сигналов в счетные импульсы, соединенным с вторым входом счетчика импульсов, рефрактометром и вычислительным блоком, соединенным с

30 выходами рефрактометра и счетчика импульсов.