Способ измерения перемещений

Способ измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения перемещения объекта и упрощение оптической системы формирования потока излучателя путем изменения оптического пути одного из световых потоков на величину, в два раза превышающую величину перемещения самого объекта. Световой поток монохроматического излучателя 1 делят на два световых потока, один из которых обращается по отношению к другому так, чтобы пространственные нестабильности световых потоков компенсировались на блоке 2 светоделителя. Один из потоков направляется на координатно-чувствительный фотоприемник 5, расположенный на объекте 9, другой, отраженный от объекта 9, через траппельпризму 3 направляется на координатно-чувствительный фотоприемник 4, неподвижный относительно основания. Полученные электрические сигналы через усилители 6 и 8 с определенными коэффициентами усиления поступают на сумматор 7. В результате операции суммирования напряжения, пропорциональные составляющим пространственной нестабильности световых потоков, уничтожаются. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15д 4 G Ol В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 4386230,(24-28 (22) 29.02.88 (46! 07.12.8!1. Бюл. № 45

i7! Московское научно-производственное

<)бъ(ли H(. HHe «Темп» (721 В. М. Веденов и М. Е. Караульник (53! 53!.7 717(088.8) (5()) Авт<)рское свидетельство СССР ,Ч 454851, кл. G Ol В Il/03, 1973. (54! СПО(.<..)Ь И 3МЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕ11И 11 (57! И <обрет(ние относится к измерительн<)й технике. 14ельк) изобретения является понып)<.)(и< точно TH измерения перемещения ()<) l, k 1 H и пр<чцение оптической системы формиро "ll

ll!)< н ill! !K)H<<,!<) величину перемещения са„„SU„„1527495

2 мого объекта. Световой поток монохроматического излучателя 1 делят на два световых потока, один из которых- обращается по отношению к другому так, чтобы пространственные нестабильности световых потоков компенсировались на блоке 2 светоделителя. Один из потоков направляется на координатно-чу вствительный фотоприемник 5, расположенный на объекте 9, дру гой, отраженный от объекта 9, через триппельпризму 3 направляется на координатночувствительный фотоприемник 4, неподвижный относительно основания. Полученные электрические сигналы через усилители 6 и 8 с определенными коэффициентами усиления поступают на сумматор 7. В результате операции суммирования напряжения, пропорциональные составляющим пространственной нестабильности световых потоков, х ничтожаются. 1 ил.

l527495

Изобретение Относится к области измерительной техники и может быть испо1bзовано для измерения малых перемещений.

Целью изобретения является повышение точности измерения и(ремещения объекта

H упрощение оптической системы формирования потока из.(учате, I» путем изменения оптического пути одного из световых потоков на величину, в лва раза превышающую величину переме<пения самого обьекта. йа чертеже представлено устройство, реализующее способ. устройство соле рж IT Оптически свя 3а нные монохроматический излучатель ), светолелительный блок 2, гриппе IbltpHзму 8 и первый коорлHHBTHo-чу вствительный фотоприем ни к 4, второй ко<>рли)гатно-чувствите чьный фотоприемник 5, ио(л((OB3TEëüt!0 00åëèíåHные первый усилите.lь 6 и су мматор 7, второй усилите 1 t, 8. В горой коорди натночувствительный пр I(мник и триппельпри )ма жестко свила>ш с hOtl I j)0.>ируеvlhli((Ооъектом,), первый hOoр litt!»тно-чувствительный приемник 4 и монохроматический излх 13 тель l укра()л(ны 11(II<) (нижно относит(IBH() осHOB3 Bt>lxoл неpB(>10 KOopjинатно-чуBствите IhHOI0 приемник;I 4 соелинен с Bx<>лом

BT0poI 0 x си.1 и те.! я 8. НыхО.I к010рОI.(> сОсдинен с вторым входом сумматора 7. OIITHи(СКИИ BXO,(BTOРОГО hOOPЛИНаТНО ЧУB<, ТВИ тельноп) прие,(ника 5 Оптически (вя 33tl Î светоделительных((> 1< ком 2, à Btlx01 с >елl! нен с вхо.)ох(II(. j>130!0, си.(ителя 6 х<стРОЙс гBO j);! <)013< I с.)< лУK)l!I!I ()< Р.

30 Ы.

>ЧОНО х рОМ(1ТИ l< OKH И It 1. 1 > ча T<., < ь l < >! Iij)!! меР полУ НРОво.lь H,l!1 .130вый 13çåð, х сч;1 н;1 1)ли вае гся н(13) B!! . HO относительно 0(НОВ3»1:» и за 1;101 исx<) III<)<

П0.10Ж(НИе h0 !ITj>0,1», 113 II j)И м(. j), 110,10ж(tlH(. позиционирования <>61,«кта 5. О<гги 1 ский блок 2 разделив I световой 11010k из, ló÷ I теля На лва п,(раллельных ilj)H6.!è IIIтельно равны IIO мощности сB(п>вых и>тока, Олин и 3 h<> горы.х Оборачивает< я по отношеник) к вто)н>му таким Обри.<ом, чт0 при сложении напря к.ний с выхолом координатно-чувствительных фотоприемников, напряжения, ll j)OIIO pl(»0113л ьн ые перемещению, склалывак>тся, а напряжения, пропорциональные пространственной несTабильности свето во(о Ii(>10h3, ком пенси рук>тся.

Одни из этих ll(>THKOB напраB I»K)Tcÿ на второй координатно чу B(. твите.>ьный фотоприемник 5, )K(сTh0 связанный с KOH Тролируемым объектом 9, другой после отражения ог Tj)HIIII(. .Ibltj)Hзмы ), у крепленной на 06ьекте, непосрелствещ<О >шправчя ется на первый мн>рлин<11110-чу(3стви гельны)1 фотоприемни к 4, усчанонленный 1(еполнижно относительно основания.

Г!ри II(p(t(.II((IIHH обью hT3 .) Иа ЛЛ (вет,> вой зонд перемс(ц()сT()I НО поверх)и>счи вг:>рого координатно->(х B(твительного ф<) T<)ilpt(емника 5 на зХ, формируя ь:l е!0 выходе электрический сигнал (/4= "хч> ЪЛ l!) где К5 чувствите.чьность к перемещению второго координатно чувствительного фотоприемника 5. Одновременно световой зонд, отраженный от второй триппельпризмы 3, координатно-чувствительного фотоприемника 5 перемещается но поверхности пер. вого координатно-чув<.твительного прием10 ника 4 на +2Х, Т.«. B 2 раза 60льше по величине и в противоположном направлении, формируя на ег0 в()ходе электрический сигнал (4=2K4 хЛ (,) )

15 где K -- чувствительносчь первого координатно-чувствительного ф(<оприемника 4 к перемещению.

Флуктуации 11p0< ра нс 1 1И». »ОгO положе ния пучка света, вы 333!!! ц лловой не,"1 !6и.чьностью положения з.,>уч)тел» и флук20

T)3öH»t)4H коэффици (т;1 lip<. омления воз ду>нного тракта излучат .1ü светодели1(льный 6ло(, 2, при. : )»H! к равным IIO ве .чичине и олиниковым !10 направлениям иерем< щеииям световы,х ип<)ов по 110()ерх25 нОс1 3 II(PBO! О и 13 I v j)<>i 0 HOOP,(!I натно-чУ Вствител), ых фотоприемников 4 <1 5, формируя (и г н 3;1 ы н а H x в ы х О . 13 х (.— 2К, и .— К;-, М. ! )Осле усиле,:!;» < Hl на н)В . Илителями

ЗО 6 H 8 I1:07!ó÷Hëè ((,==-К;, (х. ) (-г К(,. K„. N,Ë! l; (5) () ==2K) . K4- )Л - К«К4 - 1ХП, (6)

1!<. К„и К>3 коэффициенты )

При условии h„, К6 — — К. К4, складывая

35 сигналы на выходе усилителей 6 и 8 (U(; и У,, на входе сумматора 7), получим ((; + (>< =-- - K ),Л )- К К,Х „+ 2 К Л Л /х 3 Л П == — K М=-К;К6 ),)I.

Таки м образом, на вых<.де сумматора

4О 7 получается электрический сиг»агь пропорциональный перемещению объекта Х, и исK„1Io÷àåòñÿ погрешность, обусловленная нестабильностью пространственного положения потока излу и- ния лазера и флуктуациями коэффициента преломления воз45 душного тракта, по которому распространяется поток излученного лазера.

Фор ч((ла изобретения

Способ измерения перемещений, при ко5О тором формируют световой поток, разделяют на два параллельных равных по мощности световых потоков: опорный и измерительный, обращают один из них по отношению к другому до наступления компенсации составляющих пространственной нестабильности световых потоков, направляют измерительный поток на объект, преобразуют Оба потока в электрические

1527495

Составитель В. Мочодцов

Редактор Л. Гратилло Техред И.,Верее Корректор В. Гирняк

Заказ 7501 46 Тираж 683 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I I3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI сигналы, суммируют эти электрические сигналы и по полученному суммарному электрическому сигналу определяют величину перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, направляют опорный световой поток на объект и преобразуют его таким образом, что его смещение увеличивается в два раза по сравнению со смещением измерительного потока.