Оптическое устройство для измерения угловых перемещений

Оптическое устройство для измерения угловых перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в сборе информации. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых угловых перемещений. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения угловых перемещений содержит последовательно установленные источник излучения 1, микрообъектив 2 и микрообъектив 4, установленные на входе и выходе световода 3 соответственно, спектральный преобразователь 5, выполненный в виде прозрачного для оптического излучения диска, толщина которого изменяется по периметру световода 8 с микрообъективом 6 на входе и микрообъективом 7 на выходе, спектрального анализатора 9, выполненного по аналогии со спектральным преобразователем 5 с маркерной меткой на границе перепада толщин материала диска, микрообъектива 10 и фотоприемника 11, соединенного выходом с входом блока 13 обработки, второй вход которого подключен к выходу блока 12 считывания. Спектральный анализатор 9 вращается с помощью электродвигателя 14, подключенного к выходу блока 15 стабилизации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491556/25-28 (22) 10. 30.88 (46) 30.1-1.90. Бюл. М 44 (72) Б.Г.Горшков и Ю.Б.Первушин (53) 585.43 (088.8) (56) Патент Англии М 2129930, кл. G 01 В 11/26, 1984. (54) ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в сборе информации. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых угловых перемещений. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения угловых перемещений содержит последовательно установленные ис„„Я „„1610256 А1 точник 1 излучения, микрообъектив 2 и микрообьектив 4, установленные на входе и выходе световода 3 соответственно, спектральный преобразователь 5, выполненный в виде прозрачного для оптического излучения диска, толщина которого изменяется по периметру световода 8 с микрообьективом 6 на входе и микрообъективом 7 на выходе, спектрального анализатора 9, выполненного по аналогии со спектральным преобразователем 5 с маркерной меткой на границе перепада толщин материала диска, микрообьектива 10 и фотоприемника 11, соединенного выходом с входом блока 13 обработки, второй вход которого подключен к выходу блока 12 считывания. Спектральный анализатор 9 вращается с помощью электродвигателя 14, подключенного к выходу блока 15 стабилизации. 1 ил. и

1610256

Изобретение ртносится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений в машиностроении. приборостроении;

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение диапазона измеряемых угловых перемещений.

На чертеже представлена схема оптического устройства для измерения угловых перемещений, Устройство содержит установленные последовательно источник 1 излучения, микрообъектив 2,световод 3, микрообъектив 4, спектральный преобразователь 5, микрообъективы 6 и 7, установленные на входе и выходе световода 8 соответственно, спектральный анализатор 9, микрообъектив

10, фотоприемник 11, блок 12 считывания, блок 13 обработки, двигатель 14 и блок 15 стабилизации.

Устройство работает следующим образом.

Изучение широкополосного источника

1 микрообъективом 2 вводится в световод 3.

На выходе световода 3 поток излучения формируется микрообъективом 4 и направляется на спектральный преобразователь 5, представляющий собой круглую кварцевую пластину с изменяющейся линейной толщиной bio периметру. На обе поверхности пластины напылены широкополосные отражающие покрытия, Такая конструкция спектрального преобразователя образует интерферометр с изменяющейся базой.

Функция пропускания такого устройст может быть описана функцией Эйри

10 чительно.

20

25 чения и первый световод, спектральный . преобразователь и второй световод, два

30 объектива, спектральный анализатор и блок ва 35

5 где д — фазовый набег, равный 4 л t /À— коэффициент отражения зеркал;

t> — база интерферометра, и спектральный состав излучения на выходе интерферометра однозначно определяется его базой и связан таким образом с угловым положением спектрального преобразователя. Поток излучения, прошедший спектральный преобразователь, вводится микрообъективом 6 в световад 8 и микрообъективом 7 формируется на спектральном преобразователе 9, который приводится во вращение электродвигателем 14, подключенным к выходу блока 15 стабилизации. Спектральный анализатор 9 конструктивно выполнен анаF (А, tq) (1 — р) + 4 р sl и Дl логично спектральному преобразователю 5, т,е. также представля т собой интерферометр с переменной базой. При равенстве баз интерферометров все максимумы функций пропускания интерферометров совпадают и светопропускание устройства максимально. Если базы спектрального преобразователя 5 и анализатора 9 не равны, то максимумы функций пропускания не совпадают и светопропускание устройства незнаПоток излучения с выхода спектрального анализатора 9 микрообъективом 10 направляется в фотоприемник 11, преобразуется в электрический сигнал и подается на блок 13 обработки, который выделяет основной максимум сигнала и измеряет его положение относительно временной метки, формируемой путем считывания маркерной метки, нанесенной на спектральный поляризатор 9 в точке максимального значения базы, блоком 12 считывания.

Формула изобретения

Оптическое устройство для измерения угловых перемещений, содержащее последовательно установленные источник излурегистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности измерений и расширения диапазона измеряемых угловых перемещений, оно снабжено блоком считывания, третьим объектом, двигателем, блоком стабилизации, спектральный преобразователь и анализатор выполнены в виде круглой кварцевой пластины с монотонно изменяющейся вдоль периметра толщиной, спектральный преобразователь установлен с возможностью вращения между оптическим выходом первого световода и оптическим входом второго световода, спектральный анализатор установлен между оптическим выходом второго световода и оптическим входом блока регистрации и выполнен с маркерной меткой, блок регистрации выполнен из последовательно установленных микрообъектива фотоприемника и схемы обработки, соединенной первым входом с выходом фотоприемника, а вторым входом — с выходом блока считывания, а спектральный анализатор механически связан с двигателем, подключенным к выходу блока стабилизации.