Устройство для измерения углов поворота движущихся объектов
ОП ИКАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИ ИЛЬСТВУ (ii 672478
Союз Советсккк
Соцналмстмческик
Республик (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 22.03.76 (21) 2338256/25-28 (5(} М. Кл с присоединением заявки № (23) Приоритет
Q 01 В 11/26
Гааударстэенный еаиатет
СССР аа делам нзебретеней и еткрктий
Опубликовано 05,07.79.Бюллетень № 25
Дата опубликования описания 09 07,79 (53) УДК 531.71:
:531,14 (088.8 ) (72) Авторы изобретении
B. П. Сергеев и В. В. Сергеев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА
ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для угловых измерений, в частности при исследованиях и юстировке движушихся объектов точных оптико-механических измерительных приборов,и делительных машин.
Известен способ измерения углов ново
pora движушихся объектов, реализованный устройством, содержашим объектив, установленные в вго фокальной плоскости ис точник света и фотоприемник, прозрачную дифракционную решетку и.расположенную под ней отражательную дифракционную решетку, установленную на движушемся объек« те E3.l.
t5
Недостаток такого устройства - невысокая точность измерений, Белью изобретения является повышение точности измерений. . Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено выполненной с двумя симметричными отверстиями диа» фрагмой, расположенной между решетками и двумя зеркалами, установленными под углом к оптической оси объектива и соот» ветственно над каждым отверстием дйафрат мы.
На чертеже представлена схема устройства. Оно содержит осветитель 1, объек тив 2, плоские зеркала 3, диафрагму 4, прозрачную решетку 5, отражательную ре» шетку 6, фотоприемники 7.
Устройство работает следуюшим образом.
Пучок лучей от осветителя 1, установленного в фокальной плоскости объектива
2, направляется на диафрагму 4 перекрываюшую центральную часть штрихов решеток и имеюшую два прямоугольных отверстия, расположенных симметрично и на краях. После интерференции отраженные пуч» ки света от решетки 6 проходят через огверстиядиафрагмы, зеркалами 3 разводятся на небольшой угол и каждый воспринимается одними из фотоприемников. Сигналы с фотоприемников 7могут послеусиления усилите672478 лями подаваться на измеритель фазы (на чертеже не показан).
»
В рассматриваемой схеме. цена интер-. ференционной полосы в линейной мере зависит от,Шага штрихов решеток и равна d нР/й
5 где дф - шаг штрихов прозрачной решет ки. При параллельной юстировке штрихов решеток поле зрения равномерно освещено, так как. в этом слу;чае ширина полосы равна бесконечности. Поэтому при смеще- 1о нйи каретки с решеткой как указывалось выше, два фотоэлектрических сигнИй or. любых „частков поля находятся всегда в фазе. Небольшой относительный поворот
Штрихов решеток s их плоскости вызыва- <5 вт измвнвние ширийы .полосы, возникйет: ра»экос»т»ь фаз между сигналами. Велйчина разности фаз характеризует угловой пб-, ворой и является тем большей, чвм даль ше расположены центры рабоче участков 2о поля вдоль штрихов решеток й"=мбйьше шаг решеток. Величина угла относи- тельного поворота штрихов решеток связана с изменением разности фаз двух: сигналов 9 следующей зависимостью
4 отверстий в направлении, перпендикулярном штрихам, некритичен и определяет только величину светового потока.
Перед началом измерений юстируют устройство на бесконечно широкую интерференционную полосу, так как в этом случае достигается наибольшая чувствитвль ность и симметрия интервалов измерений.
Сравниваемые фотоэлектрические сигналы выравниваются по амплитуде, а затем по фигурам Лиссажу, наблюдаемым, например, на экране осциллографа, или с помощью фазомвтра определяется их равность фаз.
Пользуясь описанной выше зависимостью, определяют угол поворота каретки. Направление поворота определяет направление вращения эле»ктройного луча осциллографа или отстаивание. (опережение) одного сигйала относительно другого в случае измерений фазометром.
C помощью описанного устройства была1 промерена непрямолинейность перемещения кареток точных делительных машин с точностью 0,01 сек. .1
Формула йзобретения
Устройство для измерения углов поворота движущихся объектов, содержащее объектив, установленные в вго фокальной плоскости источник света и фотояриемник, и прозрачную дифракционную решетку и расположенную под нвй отражательную дифракционйую решетку, устанавливаемую на движущемся обмкте, о т л и ч а ю щ е в с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено выполненной с двумя симметричными отверстиями диафрагмой, расположенной между решет ками, и двуми зеркалами, установленны- . ми под углом к оптической оси объектива и соответственно над каждым отверстием, диафрагмы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 267083, кл. 9 01 В 9/02, 1968.
ИПИ Заказ 3874/40 раж 865 Подписное
Ййажм
Я(360 гдв д„ - шаг штрихов прозрачной решет» кЩ
° расстояние между центрами ра 30 бочих участков поля вдоль штрихов.
Сущвствующив методы измерения разности фаз двух электрических сигналов, например, с помощью электронного осцил лографа или фазометра обеспечивают точность измерений фаз порядка + l . В связи с этим точность угловйх измерений, с помощью предлагаемого устройства при::
Аф 1. мкм„и (50 мм составляет
0,01 свк. Очевидно, что точнОсть изме. 4о рвний может быть повышена йр»и» п»риТаенв нии решеток с более длинными штрихами, а интервал измерений "увелйчвн при умень шении, ширины рабочих окон диафрагмы в направлении штрихов решеток. Размер 45., Филиал ППП "Патент"
r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
