К.М,Шестаков, А,В.Романов, Л.И. Павлов, В.С.Садов и В.Е.Василевский (Институт электроники AH Белорусской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контроль-, но-измерительной технике, а именно к способам измерения перемещений с применением растра, и может найти применение, например в отсчетных устройствах станков с числовым программным управлением.

Известен способ измерения переме- щений с помощью растров, заключающийся в том, что освещают растровое сопряжение, образованное двумя растрами, один из которых неподвижен, переме-. щают второй растр, производят фотоэлектрическое преобразование светового потока, получают с двух участков 15 растрового сопряжения два.сигнала, сдвинутые по фазе на к/2, производят интерполяцию сигналов, регистрируют число импульсов интерполяции, пропорциональное перемещению t 1) . 20

Недостатком способа является низкая точность измерения, обусловленная неидентичностью сигналов, получаемых е различных участков шкалы, иэ-за вариации светового потока по сечению освещающего пучка и из-эа вариации прозрачности растров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения перемещений, заключающийся в том,что, освещают учас-)О ток растровой шкалы когерентным моно-, хроматическим излучением,формируют два изображения участка шкалы,переме" шают шкалу, производят фотоэлектрическое преобразование световых пучков. лучей получают два сигнала, сдвинутые по фазе к /2,производят интерполяцию сигналов, регистрируют .число импульсов интерполяции, по которому судят о. перемещении (2) .

Недостатком способа является низ-. кая точность измерения, обусловленная неидентичностью сигналов, получаемых с различных участков шкалы из-за ваРиации прозрачности растра и наличия накопленной ошибки шага растра.

Цель изобретения вЂ” повышение тсчности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что перед фотоэлектрическим преобразованием раздваивают сформированные иэображения, получая иэ каждого По два движущихся навстречу друг другу изображения, совмещают эти иэображения с образованием минимума интерференционного поля пучков лучей, формирующих изображения

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ измерения перемещений.

823851

Формула изобретения

Схема содержит источник 1 когерентного монохроматического излучения, растровую шкалу,2, оптическую проекционную систему 3, светоделитель

4, призмы 5 и б двойного изображения, линзы 7 и 8, Фотоприемники 9 и 10„ блок 11 регистрации.

Способ осуществляется следующим образом.

Освещают источником 1 когерентного монохроматичесхого излучения . участок растровой шкалы 2, формируют проекционной системой 3 и светоделителем 4 два иэображения участка шкалы,перемещают шкалу 2, раэдваивают сформированные изображения с помощью призм 5 и б,получая из каждого по два 15 движущихся навстречу друг другу иэображения совмещают эти изображения с образованием минимума интерференционного поля лучей, Формирующих иэображения, производят фото- 20 электрическое преобразование светового потока с помощью фотоприемников

9 и 10, получают два сигнала, сдвинутых по фазе на к /2, производят интерполяцию сигналов, регистрируют 25 блоком 1 регистрации число импульсов интерполяция, пропорциональное перемещению щкалы 2.

При перемещении растровой шкалы 2 в каждом иэ двух двойных изображений штрихи освещенного участка шкалы движутся навстречу друг другу. На фотоприемники 9 и 10 поступает промодулированный по амплитуде поток света-, который максимален при совмещении светлых участков одного изображения с темными участками другого и минимален нри совмещении темных и светлых участков двух изображений.

Электрические сигналы с фотоприемников 9 и 10 обрабатываются блоком 11 10 регистрации, связанным, например,с отсчетным устройством станка (на чертеже не показан) ., Таким. образом, предлагаемый способ цозволяет повысить точность измерения перемещений, так как для создания двух сигналов, сдвинутых по фазе на к /2, используется один участок растровой шкалы, поэтому и накопленная ошибка шага шкалы,. а также вариации прозрачности шкалы не влияют на равенство амплитуд сигналов и постоянство сдвига фаэ.

Способ измерения перемещений, заключающийся в том, что освещают участок растровой шкалы когерентным монохроматическим излучением, Формируют два изображения участка шкалы, перемещают шкалу, производят фотоэлектрическое преобразование свето вых пучков лучей, получают цва сигнала, сдвинутые цо Фазе на к/2, производят интерполяцию сигналов, регистрируют число импульсов интерполяции, по которому судят о перемещении, о т л и ч а ю щ и и с я .тем, что, с целью повышения точности измерения, перед фотоэлектрическим преобразова нием раздваивают сфорМированные изображения, получая из каждого по два движущихся навстречу друг другу иэображения, совмещают зти иэображения, с образованием минимума интерференцйонного цоля пучков лучей, формирующих иэображения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фотоэлектрические преобразователи инФОрмации. Под ред. Л.Н.Преснухина. М., Машиностроение, 1974, с. 175.

2. Авторское свидетельство СССР

315017, кл. G 01 В 11/02, 1971 (прототип).

ИИПИ Заказ 2083/54 раж 642 Подписное

1 е илиал ППП "Патент", .Ужгород, ул.Проектная,4

Фотоэлектрический измеритель круговыхперемещений // 823849

Оптико-электронное измерительноеустройство // 823273

Способ контроля действительногоположения плоскости // 821914

Фотоэлектрический датчик перемещений // 821913

Бесконтактный способ определенияоптической длины между двумяполупрозрачными параллельными поверхностями // 821912

Устройство для измерения площадиплоских об'ектов // 819576

Устройство для измерения деформацийвнутренних цилиндрических поверхнос-тей // 819575

Способ измерения шероховатостисверхгладких поверхностей // 815492

Устройство для измерения клиновид-ности оптически прозрачных пластин // 815491

Способ управления клеймением площади кож // 2100439

Устройство для бесконтактного измерения воздушного зазора синхронной электрической машины // 2100818

Изобретение относится к измерительной аппаратуре, применяемой в электротехнике, и, в частности, может быть использовано для контроля воздушного зазора синхронной электрической машины, например гидрогенератора

Способ определения координат точек поверхности и устройство для его осуществления // 2102701

Устройство для неразрушающего измерения толщины диэлектрических и полупроводниковых пленок // 2102702

Устройство для задания вертикального направления // 2102703

Изобретение относится к области строительства при осуществлении контроля смещения подвижного объекта при строительстве высотных зданий

Звездный интерферометр майкельсона // 2103662

Способ оптического измерения поперечного размера металлургического проката // 2104479

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в металлургии для измерения размеров и формы горячих и холодных изделий, а также в машиностроении и других областях промышленной технологии, связанной с необходимостью бесконтактного контроля линейных размеров

Устройство для определения качества поверхности // 2104480

Изобретение относится к медицинской промышленности, в частности, к способу получения реактива для определения активированного парциального тромбопластинового времени (АПТВ) из отходов производства соевого лецитина

Способ определения геометрических параметров детали и устройство для его осуществления // 2105265

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам определения геометрических параметров объектов и оптическим устройствам для осуществления этих способов

Устройство для контроля линейных размеров // 2106599

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, черной и цветной металлургии при производстве проката, в резино-технической и химической промышленности при производстве трубчатых изделий без остановки технологического процесса