Устройство для измерения углового перемещения объекта

Устройство для измерения углового перемещения объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА, содержащее источник когерентного излучения, двухлучевой интерферометр, состоящий из оптически связанных светоцелительного элемента и отражаюшет о элемента, формирующих параллельные луч кн дучей, двух трвппельнпризм, устанав , пиваемых на объекте, зеркала и фотопри : емника, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено вторым светоцелитепьным элементом, установленным между источником когерентного излучения и первым светоделительным элементом, вспомагательным трехлучевым интерферометром , вторым фвтоприемником, блоком выделения максимума, вход которого подключен к второму фотоприемнику, и ключевым элементом, управлягаций вход которого подключен к выходу блока максимума , а информационный вход связан с первым фотоприемником. 2. Устройство ло п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что трехлучевой интерферометр состоит из оптически связанных двух светоде тельных элементов, (Л рующих параллельные .пучки лучей -в измерительных ветвях, первого зеркала, установленного в опорной ветви, и второго зеркала , расположенного на объекте и оптически связанного с двумя измерительными ветвями.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ г (2 l) 34382 12/18-28 (2 2) 12.05.82 (46) .23.09.83..Бюл. N 35 (72) Г. Ф. Погорелова и В. А. Чадюк (7i) Киевский ордена Ленйна политехни ческий институт им. 50-летия Великой — Октябрьской социалистической революция (53) 531.717 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 696285, кл. Cj 01 В 11/26, 1978.

2. Заявка ФРГ И 1777171, кл. Q 01 В 9/00, 1972 (прототнп). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ

РЕНИЯ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, ОБЪЕКТА, содержащее источник когерент»

I нрго излучения, двухлучевой ннтерферометр, состоящий из оптически связанных свето- делительного.элемента и отражающего элемента, формирующих параллельные пуч ки лучей, двух триппель-призм, устанав,аюваемых на объекте, зеркала н фотопри емника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 3(Я) („01 В 11/26; Q Ol В,9/02 что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено вторым светоделительным элементом, установленным между источником когерентного излучения н первым светодепнтельным элементом, вспомагательним трехлучевым интерферо метром, вторым фотоприемником, блоком выделения максимума, вход которого подключен к второму фотоприемнику, и ключевым элементом, управлякиций axoq кото рого подключен к выходу блока максимума, а информационный вход связан с первым фотоприемником, 2. Устройство по п, 1, о т л н ч а ющ е е с я тем, что трехлучевой интерферометр состоит из оптически связанных Д двух светодерительных элементов, формнрующих параллельные .пучки лучей в измерительных ветвях, первого зеркала, установленного в опорной ветви, и второго зеркала, расположенного на объекте н оптически связанного с двумя измерительными ветвями.

1043486 изобретение относится к измеритель - ной технике и может быть испольвовано цпя измерения угловых перемещений различных объектов.

Известно устройство цля измерения угпового перемещения обьекта, соцержащее цатчик угла поворота объекта и цат. чик формирования отсчетного направления, оптически связанный с цатчиком угла поворота объекта (1)

Недостатком такого устройства явпяется невысокая точность датчика формирования отсчетного направления.

Наиболее близким к изобретению по технической. сущности является устройство дпя измерения углового перемещения объекта, соцержащее источник когерентного излучения, цвухлучевой интерферометр, состоящий иэ оптически связанных свето-. депитепьной элемента и отражающего эпе->р мента, формирующих параппепьные пучки лучей, двух триппель-призм,устанавпиваемых на объекте, зеркала и фотоприемни- ка Е2)

Недостатком известного устройства 25 является отсутствие формирования отсчетного нацравпения.

Иепью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Указанная цепь достигается тем, что Зр устройство цпя измерения углового перемещения объекта, содержащее источник когерентного излучения, цвухпучевой интерферометр, состоящий из оптически связанных светодепительного эпемента и З5 отрекающего элемента, формирующих параллельные пучки лучей, цвух триппельпризм, устанавливаемых на объекте, зеркапа и фотоприемника, снабжено вторым светоцепитепьным эпементом, установпен 4р ным Между источником когерентного ив». ,пучения и первым светоцепительным эле ментом, вспомогатепьным трехпучевым . интерфорометром, вторым фотоприемником, блоком выделения максимума, вход кото- 45 рого поцкпючен к второму фотоприемнику, и ключевым элементом, уцравпяющий вхоц которого подключен к выходу блока выде пения максимума, а информационный вход связан с первым фотоприемником.

Кроме того, трехлучевой интерферометр состоит ив оптически связанных двух све . тодеиитепьных эпемеитов, формирующих паралпепьные пучки пучей в измеритель- g, иых ветвях, первого эеркапа, установленного в опорной ветви, и второго зеркала, рас опоженного на объекте и оптически связанного с цвумя .иэмерительны и ветвями.

На чертеже представлена функциональ» ная схема устройства.

Устройство соцержит источник 1 когерентного излучения, светоцелительные эпементы 2 - 4, триппель-призмы 5 и 6„ устанавливаемые на объекте 7,. зеркапо 8, зеркальную призму 9, шелевую циафрагму 10, первый фотоприемник 11, формирователь 12, ключевой элемент 13, реверсивный счетчик 14, взпомогательный трехлучевой интерферометр 15, включающий светоделительные элементы 3 и 4, первое зеркало 16, установпенное в опор ной ветви, второе зеркало 17, расположенное на объекте 7 и оптически связанное с двумя измерительными ветвями, плоскопаРаллельнУю пластину 18, установленную в одной иэ измерительных ветвей, щелевую циафрагму 19, второй фотоприемник

20, блок 21 въщеления максимума, состоящий из усилителя 22, амплитудного цискриминатора 23, уэпа 24 экстремума и, триггера 25, Устройство работает спецующим о6разом.

Когерентное излучение, формируемое источником 1 когерентного излучения, Расщепляется,светоцелительным элементом 2 на qaa пучки пучей: основной и вспомогательный. Основной пучок пучея, пройця светоцелительные элементы 3 и 4, =преобразуется в параллельные пучки пучей, направпяемые на триппель-призмы

5 и 6, распоцоженные на объекте 7.

Паралпельные пучки лучей поспе пово рота триппепь-призмами 5 и 6 отражают ся от зеркала 8 и в обратном ходе интеРферируют на светоцепитепьном элементе 3, Интерференционная картина переносит« ся с помощью зеркальной призмы 9 на щепевую циафрагму 10.

При повороте объекта 7 на выходе> фотоприемника ll формируется электрический сигнап, который нормируется формироватепем 12 и направляется через ключевой элемент 13 на реверсивный счетчик 14, подсчитывающий количество интерференционных полос, число которых ! связано с угловым перемещением объек та 7.

Формирование отсчетного направления на объект осуществпяется с помощью вспо могатрльного трехлучевого интерферомет .Ра 15.

3 1043486 4

Вспомогательный пучок лучей, форъГи- Максимум электрического сигнала на руемый светодеа тельным элементом 2,. ходится узлом 24 SKc åìó экс ремума, который . ,направляется на светоделительные элемен. (формирует сигнал, перебрасывающий триг» ты 3 и 4, расщепляющие его Hà опорную гер 25. Выходной сигнал с триггера 25 ветвь, направляемую на первое зеркало 5 открывает кпюч 13, разрешая прохожде 16, и две измерительные ветви, направ- ние электрических сигналов на реверсив» ляемые на второе зеркало 17, располо ный счетчик 14, который начинает отс женное на объекте 7. чет изменения углового перемещения

При повороте второго зеркала 17 до. объекта 7 от фиксированного направпения положения, перпендикулярного направле» 10 на объект. нию пучков. лучей, падающих на триппее Плоскопараппепьная пластина 18 предпризмы 5 и 6, на светоделительном эле назначена для согласования фаз «огерент» менте 3 формируется контрастная интер ного изпучения в первой и второй измери- ° ферендионная картина, которая переносит- тельных ветвях. ся с помицью зеркальной призмы 9 íà t5 Таким образом, предлагаемое устрой щепевую диафрагму 19. ство позволяет измерять угол наклона

При этом на выходе фотоприемника объекта с чувствительностью до 0 001

° °

20 формируется электрический сигнал, а также измерять угол поворота объекта поступающий в блок 21 вьщепения мак в диапазоне + 400, при этом расширявтсимума, в котором усиливается усипите 20 .ся функционапьные возможности объекта лем 22, селектируется по амплитуде за счет обеспечения измерения двух амплитудным дискриминатором 23. .,параметров

1043486

ВН ИИПИ Заказ 7324/44 Тираж. 602 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4