Фотоэлектрический способ измерения линейных размеров
Союз Советсини
Соцнапнстичеснни
Респубпни
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Дата опубликования описания 07.05.82 (51)М. Кл. а 01 В 1У04 9вударстваеы5 кемитвт СССР Io ANaN взвбретевнй в енрытвв (53) УД K 531. 715 .2 (088. 8) К.И.Шестаков, А. В. Романов, Л. В.С.Садов и В.Е.Василев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Институт электроники АН Белор (4) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ Изобретение относится к измеритель-, . ной технике и может быть использовано при автоматическом контроле линейных размеров, например, шага замедляющих систем ламп бегущей волны. Известен фотометричекий способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что объект освещают, перемещают, преобразуют распределение светности в плоскости объекта в распределение освещенности по ограниченl0 ному контуром щели участку светочувствительной поверхности фотоприемника, и по величине фототока судят о размере объекта (1) . Недостатком способа является низ15 кая точность измерения, вызванная нестабильностью характеристик осветителя и фотоприемника и неравномерностью чувствительности отдельных 20 участков светочувствительной поверхности фотоприемника. Известен способ измерения линейных размеров с помощью ряда фотодат,чиков, заключающийся в том, что, объект освещают, перемещают и по средней величине временного сдвига моментов коммутации фотодатчиков определяют превышение размера над шагом фотодатчиков (21. Недостаток этого способа - зависимость точности от размера изделия; наличие ошибки, вызванной неравномерностью чувствительности фотодатчи-. ков, сложная аппаратурная реализация. Наиболее близким к предпагаемому по технической сущности и достигаемому результату является фотоэлектрический способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что освещают контролируемый объект, перемещают его с постоянной скоростью, регистрируют сигнал о пройденном пути, регистрируют провэаимодействовавший с объектом световой поток в плоскости анализа и осуществляют фотоэлектрическую обработку светового потока. В известном способе судят 9265 о контролируемом размере по величине сигнала медлу двумя последовательными сигналами )3j . Недостаток данного способа — низкая точность измерения из-эа нестабильности скорости перемещения и наличия флуктуаций светового потока. Цель изобретения — повышение точности измерения. Указанная цель достигается тем, 10 что с способе перед Фотоэлектрической обработкой формируют в плоскости анализа негативное изображение границы объекта, движущегося синхронно с объектом, путем раздваивания свето- 1 вого потока, провэаимодействовавшего с объектом, смещение одного из полученных потоков в направлении движения объекта и сложения этих потоков с образованием минимума интерференци- 20 онного поля в плоскости анал за, фотоэлектрическую обработку осуществляют путем преобразования перемещения негативного изображения в последовательность импульсов и судят о контроли- 25 руемом размере по среднему расстоянию между одноименными импульсами двух последовательностей. На чертеже изображена схема, поясняющая суть способа. 30 Схема содержит контролируемый объект 1, источник 2 монохроматического когерентного света, объектов 3, зеркала 4-7, плоскопараллельную пластину 8, диафрагму 9, фотоприемник 10. датчик 11 линейного перемещения, вычислительное устройство 12. Способ осуществляется следующим образом. Освещают контролируемый объект 1 источником 2 монохроматического когерентного света 2. Получают негативное изображение границы объекта, движущееся синхронно с объектом, зеркалами 4-7, образующими интерферометр Цендера-Маха и плоскопараллельной пластинкой 8, осуществляющей смещение одного из раздвоенных потоков. Получают сигнал о пройденном пути с помощью датчика 11 линейного перемещения. Преобразуют перемещение негативного иэображения границы в последовательность световых импульсов с помощью многощелевой диафрагмы 9, преобразуют световые импульсы в электS5 рические сигналы фотоприемником 10. Вычисляют среднее расстояние между одноименными импульсами двух поспел:i 31 4 вательностей вычислительным устройством 12 и по этому результату определяют фактический размер объекта. При этом погрешность определения размера объекта, обусловленная нестабильностью скорости перемещения, флуктациями светового потока, нестабильностью параметров фотоприемника, снижается за счет формирования в плоскости анализа негативного изображения, границы объекта при соответствующей Фотоэлектрической обработке светового потока, Формула изобретения Фотоэлектрический способ измерения линейных размеров, заключающийся в том, что освещают контролируемый объект, перемещают его с постоянной скоростью, регистрируют сигнал о пройденном пути, регистрируют про вэаимодействовавший с объектом световой поток в плоскости анализа и осуществляют фотоэлектрическую обработку светового потока, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, перед фотоэлектрической обработкой формируют в плоскости анализа негативное иэображение границы объекта, движущееся синхронно с объектом, путем раздваивания светового потока, провзаимодействовавшего с объектом,смещение одного из полученных потоков в направлении движения объекта и сложения этих потоков с образованием минимума интерференционного поля в плоскости анализа, фотоэлектрическую обработку осуществляют путем преобразования перемещения негативного изображения в последовательность импульсов и судят о контролируемом размере по среднему расстоянию между одноименными импульсами двух последовательностей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Бернштейн А.С., Джохадзе Ш.P. и Перова Н.И. Фотоэлектрические измерительные микроскопы. М ., "Машиностроение", 1976, с.28. 2. Авторское свидетельство СССР Р 176074, кл. G 01 В 11/04, 1964. 3. Авторское свидетельство СССР N 533817, кл. G 01 В 11/24, 1976 (прототип ). 926531 Составитель С. Грачев Редактор И. Голаковски Техред А. Бабинец Корректор А.ференцЗаказ 2954/35 Тираж 614 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И-35, Раушская наб, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
