Интерференционный датчик контроля линейного перемещения

 

О П И С А Н.-И Е - ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)606097

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2В0976 (21) 2408517/18-28 с присоединением заявки Ph(23) Приоритет

l (51) М. Кл. 01 В 9/02

Гаатдаратаанный намитат

Салата Иинистраа СССР на делам иаабрвтаннй н атнрытнй (43) Опубликовано 050578. Бюллетень Эй 17 (53) УДК 531.715 ° 1 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 060478

В.И.Дубков и .Б.A.Êèñåëåâ (72) вторы изобретения

Pl) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ДАТЧИК КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОГО

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использованО в частности для метрологических целей в лабораторных и серийных фурье спектрометрах и в дистанционных измерителях линейных перемещений и вибраций.

Известны интерференционные датчики контроля линейного перемещения, служащие для контроля за прохождением пе- т0 ремещающегося объекта через определенную точку в исследуемом интервале перемещений и содержащие оптическую часть (11 .

В момент прохождения через контроли- 15 руемую точку оптическая часть датчика вырабатывает оптический сигнал, огибающая которого имеет один максимум.

Этот максимум служит для выработки в электрической части датчика реперной 20 отметки.

Интерференционные датчики контроля линейного перемещения нашли широкое применение в фурье спектрометрах, где они обычно называются каналами беЛо- 25 го света.

Наиболее близким к данному изобретению является интерференционный датчик контроля линейного перемещения (канал белого света), содержащий последовательно расположенные источник света, коллиматор, двухлучевой сканирующий интерферометр и фотоэлектрический приемник, амплитудный селектор и. триггер $2).

Однако с помощью известного датчика возможно контролировать только одну точку во всем интервале линейных перемещений. Крайне суженные функциональные возможности датчика ограничивают область его применения в основном фурье спектрометрами. Но и в фурье спектрометрах, усовершенствования ко-.. торых йовышают точность, скорость измерения, объем обрабатываемой информации, известные устройства не позво- ляют контролировать перемещения оптимальным образом.

Цель изобретения - повышение функциональных воэможностей датчика.

Для этого датчик снабжен дополнительным интерферометром с фиксированной разностью хода, установленным на входе. сканирующего интерферометPG °

Установленный в параллельном пучке света акой интерферометр с фчкс роэанной разностью хода применен в качестве

7 модулятора спектральной плотности из-. лучения по волновому числу. Огибающая

606097

Формула изобретения интерферограммы излучения с модулированным спектральным распределением будет содержать несколько максимумов, которые необходимы для выработки реперной отметки. 5

На чертеже изображена блок-схема интерференционного датчика контроля .линейного перемещения.

Датчик содержит источник 1 света, коллиматор 2, дополнительный интер- 10 ферометр 3 с фиксированной разностью хода, двухлучевой сканирующий интерферометр 4, фотоэлектрический приемник 5, амплитудный селекто 6 и триггер 7. 15

Предлагаемый датчик работает следующим образом.

Спектральное распределение источника 1 света представляет собой гладкую, кривую с медленно меняющейся 20 интенсивностью в широкой полосе волновых чисел hb . Коллиматор 2 формирует параллельный пучок. Установленный в параллельном пучке интерферометр 3 с фиксированной разностью хода по определенному закону видоизменяет спектральное распределение излучения и в сканирующий интерферометр 4 поступает излучение, спектральная плотностЬ которого 8(6) промоду" лирована по волновому числу 6 . Так, при использовании в качестве интерферометра 3 интерферометра типа Майкельсона спектральное распределение

8(6) модулируется по косинусоидальному закону с периодом (a6) 1/$,ò.å. где Я „ .,(6) — спектральное распреде" ление излучения источника белого света 40

Интерферограмма излучения с таким распределением, полученная с помощью сканирующего интерферометра 4 и фотоэлектрического приемника 5, будет содержать три максимума, причем помимо 45 максимума при нулевой разности хода в интерферометре 4 появятся максимумы, соответствующие разности хода

6 - 5 . Амплитудный селектор 6 фиксирует момент появления максимума и триггер 7 вырабатывает реперную отметку. 2

Использование предложенного устройства повышает функциональные возможности интерференционного датчика контроля линейных перемещений, так как позволяет контролировать линейные перемещения в любой наперед заданной точке исследуемого интервала и увеличивает число точек контроля.

Применение предлагаемого датчика в фурье-спектрометре даст возможность контролировать момент прохождения подвижного зеркала через обе граничные точки исследуемого диапазона перемещения, а следовательнО, регистрировать интерферограммы как в прямом, так и в обратном ходе зеркала фурье спектрометра. Это вдвое снизит время измерения интерферограмм. Кроме того, наличие дополнительной метки при ненулевой разности хода по=-волит регистрировать короткую двустороннюю интерферограмму, с помощью которой проводится коррекция фазы, устраняется фаэовая ошибка. Таким образом, повышается точность и производительность фурье спектрометров.

Интерференционный датчик контроля линейного перемещения, содержащий последовательно расположенные источник света, коллиматор, двухлучевой сканирующий интерферометр, фотоэлектрический приемник, амплитудный селектор и триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональных воэможност ей датчика, он снабжен дополнительным интерферометром с фиксированной разностью хода, установленным на входе сканирующего интерферометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения. Сб. статей. Под ред.

Г Н.Жижина. М., Мир, 1972, с. 89, 184 °

2.АьИРеу Е.W.,Teiohev A,C; Y t.Сапа. о Гон е 6peck oacopy,1970,Айрен,ВЬА, р. 273, 299.

ЦЯИИПИ Заказ 2406/32

Тираж 872Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4