Интерференционное измерительное устройство

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле длин и перемещений. Цель изобретения - повьппение точности измерений за счет уменьшения погрешностей от апумов и флуктуации. Устройство устранить влияние нестаби, -ности угла наклона интерференционных полос и фазовьгх помех в оптическом интерферометре 1 путем усреднения изменений разности фаз по полю изображения, осуществляемого цепочкой из соединенных последовательно преобразователей 2 в виде матрицы, блока 3 измерения разности фаз и блока 5 усреднения . 2 ил. Фср иг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 В 21/00

Я<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ ср (21) 3703916/24-24 (22) 27.02.84 (46) 30.09.86. Бюп. Р 36 (72) И.П.Гуров (53) 531.7(088.8) (56) С.P.Rang, R.L.Virwig and

P.T.Ackman.Neasurement and Control

of Subangstrom Nirror Desplacement

by Acousto-optical Technigue — Pev.

Sci. Instrum. 1982, ч. 53, 0 7, р. 963. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО (5?) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может

„„SU„„12606 1 А1 быть использовано при контроле длин и перемещений. Цель изобретения— повышение точности измерений за счет уменьшения погрешностей от шумов и флуктуаций. Устройство поэз-ляет устранить влияние нестаби. ности угла наклона интерференционных полос и фазовых помех в оптическом интерферометре 1 путем усреднения изменений разности фаз по полю изобраЖения, осуществляемого цепочкой из соединенных последовательно преобразователей 2 в виде матрицы, блока 3 измерения разности фаз и блока 5 усреднения. 2 ил.

1260681

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле длин и перемещений.

Целью изобретения является повы- 5 шение точности измерения за счет уменьшения погрешностей от шумов и флуктуаций.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функции

10 распределения разности фаз по полю изображения, изменения распределения разности фаз и их среднее значение, Устройство содержит оптический сканирующий интерферометр 1, установленный на его выходе фотоэлектрический преобразователь 2, подключенный к нему блок 3 измерения разности фаз и опорный генератор 4, связанный со сканирующим интерферометром 1 и блоком 3 измерения разности

Ф фаз. Фотоэлектрический преобразователь 2 выполнен в виде позиционночувствительной матрицы, блок 3 измерения разности фаз выполнен многоканальным, устройство имеет также блок 5 усреднения изменений разности фаз, входы которого подключены к выходам блока 3 измерения разности фаз. дЭ

Устройство работает следующим образом.

В оптическом сканирующем интерферометре 1 формируется движущаяся интерференционная картина в соответствии с сигналом опорного генератора 4, которая воспринимается фотоэлектрическим преобразователем 2. Интенсивность света преобразуется в электрический сигнал независимо в каждой фоточувствительной ячейке матрицы фотоэлектрического преобразователя 2.

Размеры всего поля зрения фотоэлектрического преобразователя 2 близки к диаметру D выходного пучка оптичес4$ кого сканирующего интерферометра 1, а каждая фоточувствительная ячейка имеет размер d определяемый соотношением и 0,5 В„„„, где  — минимальная ожидаемая величина ширины интерференционной полосы. Сигнал от каждой ячейки поступает в блок 3 измерения разности фаз, в котором определяется фазовый сдвиг этого сиг- нала по отношению к сигналу опорного генератора 4. Для этого блок 3 измерения разности фаз выполнен многоканальным, например в виде набора фазовых детекторов ло числу фоточувствительных ячеек матрицы преобразователя 2. При перемещении объекта изменяются значения разности фаз на выходах блока 3 измерения разности фаз для различных точек интерференционной картины. Эти изменения накапливаются от точки к точке и усредняются в блоке 5 усреднения изменений разности фаз, например путем их суммирования и деления полученной суммы на число фоточувствительных ячеек.

При этом определяется среднее значение изменений разности фаз по полю изображения.

Среднее значение изменений разности фаз Ь Ф, не зависит от угла наклона функций распределения Ь Фд, ЬФ ьФ и, следовательно, от изменений угла наклона. В указанном примере эти изменения в одном случае соответствуют разности А Ф в — ЬФ „, а в другом ЬФ вЂ” ЬФ . При усреднении получаем в обоих случаях ЬФ = ьФ вЂ” ЬФ, .

Формула изобретения

Интерференционное измерительное устройство, содержащее оптический сканирующий интерферометр, фотоэлектрический преобразователь, установленный на его выходе, блок измерения разности фаз, подключенный к фотоэлектрическому преобразователю, и опорный генератор, связанный со сканирующим интерферометром и с блоком измерения разности фаз, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено блоком усреднения изменений разности фаэ, фотоэлектрический преобразователь выполнен в виде позиционно-чувствительной матрицы, блок измерения разности фаэ выполнен многоканальным, число каналов равно числу ячеек матрицы фотоэлектрического преобразователя, а блок усреднения подключен к выходам каналов блока измерения разности фаэ.

1260681

Ю

ЬФд

-Ь ФЬ

Редактор Н.Горват

Заказ 5214/36 Тирах 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ухгород, ул.Проектная, 0

9 ч н

Фф

Составитель Е. Глазкова

Техред Л. Олейник Корректор Л. Патай