Оптико-электронное устройство для измерения дробной части интерференционной полосы

 

О П И С А Н И Е (977944

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советекик

Социалистические

Республик

l (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 26.12.80 (21) 3223100/18-28 с прнсоединеииект заявки М (5 I ) M Кл.

G 01 В 11/00

/!л(01 В 11,/02

3Ьоудоратваный комнтет

СССР ао делен нэобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44 (53) УДКУ1,71 (088.8) Дата опубликования описания 01 . 1 2, 82 осковскии ордена Ленина и ордена энергетический институт (71) Заявитель (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДРОБНОЙ ЧАСТИ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ ПОЛОСЫ

2 ные искажения фазы при измерении фазометром.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является оптико-электронное устройство для измерения дробной части интерференционной полосы, содержащее интерйерометр с преобразо" вателем перемещений зеркала, генератор пилообразного напряжения, подключенный к преобразователю перемещений зеркала, два фотоприемника, устанавливаемые на выходах интерйерометра, два фильтра и газометр (21.

Цель изобретения - повыщение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя электронными ключами, соединенными последовательно генератором импульсов и блоком управления электронными ключами, и блоком управления генератором импульсов, первые фотоприемник, элект ронный ключ и фильтр соединены после1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к изме рению пространственного сдвига двух систем интерференционных полос в интерферометрах, и может быть исполь5 зовано для контроля микроперемещении рабочих частей станков и механизмов.

Известно устройство для измерения дробной части сдвига интерференционных полос в интерферометрах, содержа" о щее интерферометр, генератор пилообразного напряжения, управляющий перемещением подвижного зеркала интерферометра, два фотопреобразователя, два усилителя и фазометр 1 1).

° 5

Устройство не обеспечивает высокую точность измерения дробной части интерференционной полосы, так как поддействием различных влияющих факторов 2о может изменяться амплитуда напряжения развертки, что влечет за собой появление постоянной составляющей в сигнале hoToTQKc} и, как следствие, силь1 J

В ,c /

-.,::::- / е;. ктябр ь с койке вЬЫМим-,, - -

977944 довательно и подключены к первому входу фазометра, второй фотоприемник, электронный ключ и Фильтр соединены последовательно и подключены к второму входу Фазометра, блок управления электронными ключами соединен с вторыми входами электронных ключей, выход второго Фильтра соединен с первым входом блока управления генера" тором импульсов, выход и второй вход 10 которого соединены соответственно с входом и выходом генератора импульсов.

Иа чертеже предста влена блок- схема устройства. 15

Устройство состоит из генерато ра 1 пилообразного напряжения, интер ферометра 2 с преобразователем 3 перемещений зеркала, подключенного к генератору 1, соединенных последова- 30 тельно первых фотоприемника 4, электронного ключа 5, фильтра 6 и фазометра 7, соединенных последовательно вторых Фотоприемника 8, электронного ключа 9, фильтра 10, выход которо- 5 го соединен с вторым входом Фазометра 7, соединенных последовательно генератора 11 импульсов и блока 12 уп >авления электронными ключами, и блока 13 управления генератором импуль- 30 сов, первый вход которого соединен с вторым входом фазометра 7.

Устройство для измерения дробной части интерференциальной полосы работает следующим образом.

В общем случае сдвиг интерференционных картин на нецелое число полос N осуществляется с помощью генератора 1 пилообразного напряжения, управ- 0 ляющего преобразователем 3 перемещений зеркала. Интерференционные картины, образующиеся на выходе интерферометра 2, преобразуются в сигналы Фототока с помоцью фотоприемников 4 и Я.

Сигналы с выхода фотоприемников 4 и 8 поступают на входы соответствующих управляемых электронных ключей 5 и 9.

Интервал времени, в течение которого ключи 5 и 9 находятся в открытом со50 стоянии, равен двум периодам сигнала фототока. С выхода ключей 5 и 9 сигналы поступают на входы соответствующих фильтров 6 и 1.0. Выделение двух периодов сигнала Фототока обеспечивает полученйе нулевого смещения уровня в сигналах Фототока на выходе фильтров 6 и 10. Сигналы с выходов фильтров 6 10 поступают на два вхо"

4 да фазометра 7, который посредством измерения разности Фаз между двумя сигналами фототока определяет дробную часть интерференционной полосы.

Сигнал с выхода одного из фотоприемников 8 поступает также на один из входов блока 13 управления генератором импульсов. На другой вход блока 13 поступает сигнал с генерато-ра 11 импульсов. Блок 13 служит для измерения разности между периодом сигнала фототока и целым числом М„периодов генератора l l импульсов, T„(T t-— период генератора импульсов и hopwpoвания на основании полученного резул ьтата управляющего сигнала, поступающего на вход управления генератора 11 импульсов. Управляющий сигнал необходим для приведения в соответствие длительность периода сигнала фототока Тс и длительности целого числа периодов

Генератора 11 импульсов М Тг °

Сигнал с выхода генератора 11 импульсов поступает такие на вход блока 12 управления электронными ключа-. ми. На выходе блока 12 Формируется управляющий импульс с длительностью 2Т .N, который подается на управляющие входы электронных,5 и 9 ключей.

Благодаря тому, что период сигнала

Фототока с помощью блока 13 приводится в соответствие с целым числом периодов генератора 1; импульЧов, электронные ключи 5 и 9, пребывают в открытом состоянии в течение ровно двух периодов сигнала йототока.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет на порядок повысить точность измерения дробной части интерференционной полосы. В свою очередь, повышение точности измерения дробной части интерференционной полосы ведет к повышению точности определения положений рабочих частей станков и механизмов, что позволяет повысить качественный уровень автоматизирован-» ного контроля в технологическом процессе. формула изобретения

Оптико-электронное устройство для измерения дробной части интерференционной полосы, содержащее интерферометр с преобразователем перемещений зеркала, генератор пилообразного напряжения, подключенный к преобразователю перемещений, зеркала, два фотовыход второго Фильтра соединен с первым входом блока управления генератором импульсов, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом и выходон генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Власов В.Л. и Иедведев А.Н.

:Прецизионное измерение дробной части относительного сдвига двух систем ин" терйеренционных полос. - "Приборы и техника эксперимента", 1972, Р 4, с. 198.

2. Авторское свидетельство СССР

N 509767, кл. 0 01 В 9/02. 1969 (прототип).

5 97794 приемника, устанавливаемые на выходах интерйерометра, два Фильтра и Фазометр, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабиено двумя электронны- ми ключами, соединенными последовательно генератором импульсов и блоком управления электронными ключами, и блоком управления генератором импульсов, первые фотоприемник, элект- 1Э ронный ключ и Фильтр соединены последовательно и подключены к первому входу йазометра, вторые потоприемник, электронный ключ и Фильтр соединены последовательно и подключены к вто- 1$ .рому входу Фазометра, блок управле ния электронными ключами соединен с вторыми входами электронных ключей, Корректор A. Макаренко

Подписное

Составитель Е. Глазкова

Реоактор.Н. Старшина Texgeg Л.Пекарь

Заказ 9197/51 Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва N-35 Раинская наб. а. 4/5 а и В а и з «Лч

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