Интерференционный датчик линейногоперемещения об'екта

 

Союз Советсккх оцналистнческна

С

Республик

П ИСАНИЕ (21) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.09.79 (21) 2816986/25-28 (51) М.К..

G Ol В 11/00

GOl В 9/02 с присоединением заявки №вЂ”

ГФЩддРcTSNllblN иамитют (23) Приоритет— по делам изобретений и атармтий (53) УДК 531.715.1 (088.8) Опубликовано 15.06.81. Бюллетень №22

Дата опубликования описания 25.06.81 (72) Авторы изобретения

К. М. Шестаков, В. С. Садов, А. В. Романов, Л. И. Павлов и В. Е. Василевский (71) Заявитель

Институт электроники АН Белорусской ССР (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОНН

ПЕРЕМЕЩЕН тель выполнен в виде двугранного зеркала и двух линз, установленных так, что линзы фокусируют излучение у вершины двугранного зеркала (2) .

Недостатком известного датчика является низкая точность измерения, обусловленная изменением контрастности интерференционной картины при перемещении объекта.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается за счет О того, что датчик снабжен тремя линзами, первая из которых расположена между источником света и светоделителем, вторая и третья — в каждой из ветвей между светоделителем и неподвижным отражателем, а светосоединитель выполнен в виде двугранного зеркала, одна из граней которого полупрозрачна.

На чертеже изображена принципиальная схема интерференционного датчика линейного перемещения объекта.

Датчик содержит источник 1 когерентного света, линзы 2, 3 и 4, светоделитель 5, неподвижные отражатели 6 — 9, светосоединитель 10, диафрагму 11, фотоприемник 12, счетчик 13 импульсов, индексом 14 обознаИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения линейных перемещений объекта в системах позиционирования станков с программным управлением.

Известен интерферометр Майкельсона, содержащий источник когерентного света, коллиматор, светоделитель, систему двух плоских отражателей, один из которых неподвижен, а второй жестко связан с перемещаемым объектом, диафрагму и фотоприемник (1).

Недостатком данного интерферометра является то, что выходящий из него пучок лучей частично возвращается в источник света, что приводит к снижению стабильности длины волны источника и, следовательно, к снижению точности измерения.

Наиболее близким к изобретению по техничесой сущности является интерференционный датчик линейного перемещения объекта, содержащий источник когерентного света, светоделитель, делящий световой поток на две ветви, и неподвижные отражатели, установленные в этих ветвях, светосоединитель и фотоприемник, жестко связываемые с объектом, и счетчик импульсов. СветосоединиЩ 1 Ф : - ", gv w q

t

ыл датчик линкино g."

ИЯ ОБЪЕКТА

1

838325

Формула изобретения

Составитель В. Рыкова

Редактор Ю. Петрушко Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец

Заказ 4403/55 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, - Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чен контролируемый объект. Линза 2 расположена на пути пучка света от источника 1 когерентного света перед светоделителем 5, делящим световой поток на две ветви. Линзы 3 и 4 расположены между светоделителем 5 и неподвижными отражателями

6 — 9 в обеих ветвях интерферометра. Светосоединитель 10 жестко связан с подвижным объектом 14. Диафрагма 11 и фотоприемник

12 размещены последовательно на пути интерференционного потока после светосоединителя 10, выполненного в виде двугранного зеркала, одна из граней которого полупрозрачна. Фотоприемник 12 соединен со счетчиком 13 и м пульсов.

Предлагаемый датчик работает следующим образом.

Выходящий из источника 1 когерентного света световой поток проходит линзу 2 и разделяется светоделителем 5 на две ветви.

В одной из ветвей поток, отразившись от светоделителя 5, проходит линзу 3, которая вместе с линзой 2 формирует расходящийся световой поток, и отражателями 8 и 9 направляется на светосоединитель 10. В другой из ветвей поток, отразившись от светоделителя 5, проходит линзу 4, которая вместе с линзой 2 формирует сходящийся световой поток, и отражателями 6 и 7 направляется на светосоединитель 10. Светосоединитель совмещает оба пучка и направляет через диафрагму 11, вырезающую участок интерференционных полос на фотоприемник 12.

Площади сечений потоков на светосоединителе устанавливаются равными. При перемещении объекта 14 со светосоединителем 10 вдоль пучков изменяется разность хода пучков, что вызывает перемещение интерференционных полос в плоскости диафрагмы 11.

О величине перемещения объекта 14 судят по числу полос, зарегистрированных счетчиком 13 импульсов.

При перемещении объекта площади сечения интерферирующих пучков изменяются, но остаются равными друг другу, поэтому контрастность интерференционной картины не изменяется, что повышает точность измерения перемещений.

Интерференционный датчик линейного перемещения объекта, содержащий источник когерентного света, светоделитель, делящий световой поток на две ветви, и неподвижные отражатели, установленные в этих ветвях, светосоединитель и фотоприемник, жестко связываемые с объектом, и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен тремя линзами, первая из которых расположена между источником света и светоделителем, вторая и третья — в каждой /4з ветвей между светоделителем и неподвижным

25 отражателем, а светосоединитель выполнен в виде двугранного зеркала, одна из граней которого полупрозрачна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ландсберг Г. С. Оптика. М., «Наука», 1976, с. 134.

2. Авторское свидетельство СССР № 364838, кл. G 01 В 11/02, 1972 (прототип).