Интерференционный датчик измерения углов поворота объекта с отражающей поверхностью

Патент 504080

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Q54CAH аЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 504080

H АВТО?С" аму СВЫДЕТГЛЬСТ .У (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 20.03,74 (21) 2006795/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано 25.02.76Бюллетень №7 (45) Дата опубликования описания 17.03.76

2. (51) М. Кл.

601 В 11/26

601 В 9/02

Гааудвратааикый каиитет

Саввтв Мииистраа СССР па делаи изааратеиий и аткрытий (53) УДК

531.715.1 (088.8) {72) Авторы изобретения

В. А. Круглов, В. В. Тихонов и В. Н. Любимов (71) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРЕНБИОННЫЙ ДАТЧИК ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПОВОРОТА

ОБЪЕКТА С ОТРАЖАЮШЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Изобретение относится к контрольно-измер ительной технике и может быть ис пользовано, в частности для бесконтактного измерения в динамике малых углов поворота валов механизмов или исполнительных элементов.

Известен интерференционный датчик измерения углов поворота объекта с отражаюшей поверхностью, содержаший последовательно расположенные источник монохроматического излучения, оптическую систему, светочувствительный элемент и электронный блок для регистрации световых импульсов, поступаюших на светочувствительный элемент.

Контролируемый объект (вал) связан с зеркалом гибкой лентой. Угловые перемешения вала преобразуются с помошью гибкой ленты в линейные перемешения зеркала интерферометра, линейные перемешения которого фактически измеряются, а затем пересчитываются в угловые перемешения вала. Это снижает точность измерения угла поворота объекта и надежность работы датчика.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения углов поворота и повышение надежности датчика.

Эта цель достигается тем, что предлагаемый датчик снабжен интерференционной плоскопараллельной пластиной, расположенной между источником излучения и отражающей поверхностью объекта и пмеюшей на обеи.х поверхностях зеркальное покрытие, !

О частично пропускаюшее излучение.

На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит источник 1 направленного, когерентного и в большой степени мо15 нохроматического излученпя, оптическую систему из блоков 2 и 3, интерференцпонную плоскопараллельную пластину 4, на поверхности которой нанесено зеркальное покрытие 5, частично пропускающее излучение, светочувствительный элемент 6 и электронный блок 7.

Интерференционная плоскопараллельная пластина 4 установлена между источником

l излучения и объектом (плоским зеркалом) 8 так, что отраженные от объекта 8

504080 ния и и толщины cL пластины 4 и дли- ны волны излучения A. При постоянстве в измерительной схеме n., ci и Л расстояние между максимумами потока бу5 дет функцией от угла поворота объекта 8.

Регистрируя с помощью электронного блока количество максимумов или минимумов светового потока, попадающего на щ светочувствительный элемент, можно получить не только суммарный угол поворота объекта, но и закон изменения угла поворота его во времени. лучи, интерферируя на плоскопъараллельной пластине, направляются .....еточувствительный элемент 6.

Когерентное, монохроматическое излучение от источника 1, пройдя через плас-тину 4, остается когерентным и монохроматическим, сохраняя при этом параллельность лучей, которая может создаваться введением перед источником излучения формирующего оптического блока 2. Зтот параллельный ход лучей, а также когерентность и монохроматичность не изменится и после отражения от объекта 8, угловые перемещения которого необходимо измерить. Отраженный поток интерфери- 15 рует на плоскопараллельной пластине 4, причем для повышения контраста сигнала необходимо, чтобы интерферирующие потоки были примерно разны по величине.

Зто достигается, например, нанесением 20 зеркального полупрозрачного покрытия 5 на обе стороны пластины со специальнорассчитанным пропусканием..

Интерферирующий поток, пройдя формирующий блок 3, попадает на поверхность светочувствительного элемента 6. Так как различным поворотам объекта соответствуют различные углы падения на пластину 4, то поток, попадающий на светочувствительный элемент 6, изменяет свою ве30 личину в соответствии с приобретенной оптической разностью хода разделенных потоков с периодом, зависящим от угла поворота объекта 8, показателя преломле35

Формула изобретения

Интерференпионный датчик измерения углов поворота объекта с отражающей поверхностью, содержащий последовательно расположенные источник .монохроматического излученйя, оптическую систему, светочувствительный элемент и электронный блок для регистрации световых импульсов, поступающих на светочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы датчика, он снабжен интерференционной плоскопараллельной пластиной, расположенной между источником излучения и отражающей поверхностью объекта и имеющей на обеих поверхностях зеркальное покрытие, частично пропускающее излучение.

504080

Тираж 8@4

Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, E-35, Раушскал наб., д. 4/5

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

Редактор B. Дибобес

Заказ 62

Составитель Л. Лобзова

Техред М. Ликович Корректор 3. Фанта