Устройство для измерения перемещений объекта

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ1 ОР СКОМУ СВИДЕТИЛЬСе ВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (11) 504077 +% (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.09.74(21) 2058739/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) П рио ри тет— (43) Опубликовано 25.02.76.Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 17.03.76 (51) М. Кл.

601Â 11/00

Государственный комитет

Соавта Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 535,4 1 1(088.8} (72) Автор изобретения

M. А. Кокшаров (71) Заявитель Институт автоматийи и электрометрии Сибирского отделения АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЙ

ОБЪЕКТА

Предложенное устройство отличается от известного тем, что с целью повышения точности и быстродействия измерений оно снабжено двумя светоделителями, каждый нз которых установлен между светоделительной пластиной и отражателем, и рекомбинационной пластиной, установленной ре.

B известном устройстве при перемешении по направляю цим,: меюпшM конечные значения непряж;лин алости, появляется корректируюший сигlt è, хотя показатель

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения перемешений и может быть использовано в производстве, занятом созданием высокоточных измерительных систем координат- 5 но-измерительных машин, инструментальных микроскопом и прецизионных станков.

Известно устройство для измерения перемешения объекта, содержашее источник света, светоделительную пластину, референтный и измерительный отражатели, установленные по разные стороны светоделительной пластины, систему преобразований интерференционных сигналов в код перемешения, состояшую иэ фотоприемников, усилителей-формирователей счетных импульсов, реверсивного счетчика с системой пересчета, блока коррекции и блока для оценки разности хода лучей в интерферомет2 преломления в системе,интерферомет1та. не изменяется.

Требования к ширине полосы пропускания фотоприемников интерференционного сигнала для обоих змерительных плеч одинаковы, поэтому должна быть одинако .ва и мошность пучков света, посылаемых на их измерительные отражатели, т. е. на каждый интерферометр ответвляется половина мошности лазера. При уменьшении мошности пучка света ухудшается соотношение сигнал-шум на выходе фотоприемников. Для компенсации зтого нужно сужать полосу гропускания фотоприемника, что уменьшает скорость движения измерительного отражателя, т.е. быстродействие измереиия.

504077 в точке пересечения лучей, отраженных от с ветоделителвй.

На чертеже дана схема пред.".Оженного устройства.

Устройство содержит источник света б

1(ОКГ), светодели. ельную пластину 2 для направления пучков света на референтный

3 и измерительный 4 отражатели интерферометра, поляроиды 5 и 6, фотоприемники

7 и 8, блок 9 преобразования фазы интер- р ференционных сигналов в счет.;ые импульсы, светоделители 10, 11, рекомбинационную пластину 12, установленную в точке пересечения лучей, отраженных от светоделителей, поляроиды 13, 14, фотоприемники 15 15. 16, выходы которых соединены со входами блока 17 коррекции, счетно-вычисли-. тельный блок 18, четвертььолновые пластинки 19, 20, предцазначенные для создания девяиостоградусиого сдвига интерфереи 2О ционных сигналов.

При перемещении отражателя 4 изменяется разность хода лучей в интерферометре. Его интерференционные сигналы преОбразуются фотоприемниками 7 и 8 и пос- 25 тупают на блок 9 пчеобразования фазы интерфэренционных сигналов в счетные импульсы. Сформированные этим блоком счет1 иые импульсы г1одсчи-.ываютсЯ блОкОм 1 8.

При постоянстве показателя преломления 30 среды разность хода лучей в дополнительном интерфэрометре, образованным светоделительными,пластинами 10, ll, 12, ие из ме няе тся. в

Если же меияется, пОказа гель преломлбния среды, то Оптическая разность хода интерферометров изменяется. При этом из» менение числа порядков интерференции в дополнительном интерферометре воспринимается блоком 17. коррекщии, который. 40 с. учетом значения.полной разности хода лу..ей в интерферометре вь|рабатывает кор» е."; —.Иоующие импульсы, поступаюшие в блок 18.q Яаксимальиоэ зЙачениe частоты ин ер45 ференниониых сигчвлов в дополнительном интерфарометре, пропорциональное скоросги изменения показателя преломления -: вО

4 много раз (на 4-5 порядков) меньше значения частоты сигналов в интерферометре, поэтому полоса пропускания фотоприемников 15, 16 становится во много ра: уже, чем полоса фотоприемников 7, 8, При этом мошность шумов на выходе фотоприе инков 15, 16, по сравнению с фотоприемни» ками 7, 8, во много раз мены э, следоваЬ тельно, мощность для освещения дополнительного интерферометра требуется во много раз меньше. Устанавливая светлоделители 10 и 11 с большим отношением коI ьрфициента пропускания к коэффициенту отражения, распределяют мощность лазера ! таким образом, чтобы подавляющая часть ее поступала для освещения интерферометPBå

По сравнению с известным устройством в предлагаемом устройстве мощность пучка света в интерферометре в два раза больше, следовательно, оно имеет в 2 раза большее быстродействие. Кроме того, конечные, значения непрямолинейности не приводят к появлению ложного корректирующего сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещений объекта, содержащее источник света, светоделительиую пластину, референтный и измерительный отражатели, расположенные по разные стороны светоделительной пластины, блок фотоприемников с поляроидамы, расположенных по обе. стороны светодели тельной пластины на пути лучей, отраженных от референтного и измерительного отражателей, блок обработки сигналов с фотоприемников, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, оно снабжено двумя светоделителями, каждый из которых уста- новлен между светоделительной пластиной и отражателем, и рекомбинациоиной пласти-. ной, установленной в точке пересечения лучей,-отражеииых от светоделителей.

504077

Заказ 62

Подписное

Тираж 864

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель В. Горшков

Редактор В. Йибобес Текред М. Ликович Корректор 3. Фанта