Устройство для определения направления смещения подвижного отражателя лазерного интерферометра

Устройство для определения направления смещения подвижного отражателя лазерного интерферометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения направления смещения подвижного отражателя оптического интерферометра. Цель изобретения - повышение надежности и достоверности определения направления движения в начальный момент работы за счет исключения импульсов. Использование устройства позволяет повысить надежность и достоверность определения направления движения подвижного отражателя в начальный момент работы устройства за счет того, что однозначно определяет состояние RS-триггера и цепь импульсов, в которой опережают по фазе импульсы другой цепи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРCTBE ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ую ПЕЛгаме уну Г

Ь !:. таг. йт;i fлз а.i

1 .--.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718461/28 (22) 11.07,89. (46) 15.07,91, Бюл, N 26 (72) Ю, К. Бондарчук (53) 531.7{088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1392351, кл. G 01 В 9/02, 1986. (54) YCTPOlilCTBO ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОТРАЖАТЕЛЯ ЛАЗЕРНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения направления смещения подвижного отражателя оптического интерферометра.

Цель изобретения — повышение надежности и достоверности определения направления движения в начальный момент работы за счет исключения неинформационных импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит первую и вторую параллельные цепи, каждая из которых состоит из формирователей 1 и 2 строб-импульсов и триггеров 3-6, схем 7 и 8 совпадения, входы управления которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами RS-триггера 9. Входы формирователей 1 и 2 строб-импульсов соединены с соответствующими входами схем

7 и 8 совпадения, а входы R установки "0" триггеров 3-6 соединены с выходами соот Ы 1663427 А1 определения направления смещения подвижного отражателя оптического интерферометра. Целью изобретения является повышение надежности и достоверности определения направления движения в начальный момент работы за счет исключения импульсов. Использование устройства позволяет повысить надежность и достоверность определения направления движения подвижного отражателя в начальный момент работы устройства за счет того, что однозначно определяет состояние В$-триггера и цепь импульсов, в которой опережают по фазе импульсы другой цепи. 2 ил. ветствующих формирователей. Входы R u S триггера 9 соединены с прямым выходом триггеров 4 и 6.

Устройство работает следующим образом.

При движении интерференционных полос через диафрагмы двух фотоприемников О (не показаны) они формируют два синусоидальных сигнала, сдвинутых по фазе на некоторый угол, зависящий от положения диафрагм фотоприемников. Пусть на вход 4 первой и второй цепей поступают два синусоидальных сигнала, причем сигнал, поступающий на вход первой цепи, опережает по фазе сигнал, поступающии на аход ато- ай рой цепи (см. фиг. 2 а и à, II часть диаг-,.ы

1 раммы). Сигналы первой и второй цепей поступают на входы формирователей 1 и 2 строб-импульсов, причем формтирователь

1 формирует последовательность стробимпульсов по переднему и заднему фронтам сигнала первой цепи (см. фиг. 2д, И часть диаграммы), а формирователь 2 — по переднему и заднему фронтам сигнала вто1663427

5 !0

25

50 рой цепи (см. фиг. 2д ), Импульсы с выхода формирователя 1 поступают на счетный вход С триггера 3 и на вход R установки "0" триггеров 5 и 6, а импульсы со входа формирователя 2 поступают HB счетный вход С триггера 5 и на входы R установки 3 и 4.

Такая последовательность включения приводит к тому, что каждый последующий по времени импульс с первой цепи является сигналом для установки триггеров 4 и 6 в "0", а импульс, проходящий по второй цепи, является сигналом для установки триггеров 3 и 4 в "0". Такая последовательность срабатывания возможна лишь при движении синусоидальных сигналов в одну сторону, что соответствует движению интерференционных полос через диафрагмы фотоприемников в одну сторону. При этом на выходах триггеров 4 и 6 остается низкий логический потенциал, В результате

RS-триггер 9 сохраняет свое предыдущее состояние. а на его прямом и инверсном выходах хранится либо "0", либо "1", и схемы 7 и 8 совпадения так>ке сохраняют свой потенциал, т,е. одна из них открыта для прохождения импульсов со входа формирователя, а другая закрыта. Например, в начальном состоянии открыта для прохождения импульсов схема 7 (соответственно на прямом выходе RS-триггера 9 хранится логическая "1") совпадения, и сигналы со входа формирователя 1 проходят через нее на вход реверсивного счетчика (на черте>ке не показан), который считает количество интерференционных полос при движении подвижного отражателя в одну сторону.

При изменении направления движения подвижного отражателя интерферометра происходит следующее. В начальной ситуации поступающий на вход сигнал первой цепи (см. фиг, 2а, II-часть диаграммы) опережал по фазе сигнал, поступающий на вход второй цепи (см. фиг, 2а, часть ! диаграммы), на некоторый угол р, Смена фаз сигналов произошла в момент времени Т1, с которого сигнал во второй цепи начинает опережать по фазе сигнал в первой цепи на угол р1. При этом последовательность импульсов, поступающая на входы триггеров 3 и 4, будет нарушена (см. фиг. 2д и фиг. 26, ll часть диаграммы); в результате чего триггер 4 примет импульс бз, а триггер 6 — импульс d4 (см. фиг. 2КII часть диаграммы), так как сигнал dg (см, фиг. 2d, ! часть диаграммы) установки триггеров 4 и 6 в "0" не успевает пройти на их входы R, что приводит к перемене логического уровня на выходе триггера 6, установке на его выходе логической "1" (высокий логический потенциал).

Наличие сигнала на R-входе триггера 9 в соответствии с предыдущим его состоянием вызовет срабатывание триггера 9, что приводит к смене потенциалов на выходах схем 7 и 8 совпадения, т.е. по сравнению с предыдущим состоянием одна из них закроется для прохождения сигналов с входа формирователя, а другая откроется, т.е, импульсы будут проходить на другой вход реверсивного счетчика, который будет подсчитывать количество интерференционных полос, при движении подвижного отражателя в противоположную сторону относительно предыдущего состояния.

Для случая смены фаз (см. фиг. 2 — часть диаграммы) отличие от предыдущего заключается в том, что парные импульсы d< и dz фиксируются триггерами 3 и 4, B остальном устройство работает так же. Таким образом, в той цепи, где импульсы опережают по фазе импульсы другой цепи, импульсы будут пропускаться на вход реверсивного счетчика, При включении устройства и указанном выше исходном состоянии триггера 9 возможен начальный сдвиг фаз между сигналами, показанный на фиг, 2а — 2а — часть диаграммы, тогда

l при смене направления движения подвижного отражателя и соответственно смене фаз сигналов триггер 9 не переключится, а установится соответствие: опережающие импульсы будут пропускаться на вход реверси вн orо счетчика . B устройстве триггеры 3 — 6, 9 могут быть реализованы с помощью микросхем К ТМ1, Схемы сравнения вы75 полнены на микросхемах К176ЛА7, формирователи строб-импульсов могут быть выполнены на основе двухпорогового компаратора, Формула изобретения

Устройство для определения направления смещения подвижного отражателя лазерного интерферометра. содержащее первую, вторую цепи, каждая из которых включает формирователь строб-импульсов, первый и второй триггер, схемы совпадения, первый и второй входы устройства являются входом формирователя строб-импульсов и схемы совпадения первой, второй цепей соответственно, первый и второй триггеры s цепях соединены последовательно, выход формирователя строб-импульсов в каждой из цепей соединен с тактовым входом соответствующего первого триггера и входами установки нуля каждого из триггеров в другой цепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и

1663427 достоверности определения направления движения подвижного отражателя в начальныйй момент работы, оно снабжено RS-триггЕром, входы установки единицы и нуля которого соединены с выходом второго триггера первой и второй цепей соответственно, а прямой и инверсный выходы соединены с управляющим входом схем совпадения соответственно первой и вто5 рой цепей.