Фотоэлектрическое устройство для измерения параметров перемещения кареток

Фотоэлектрическое устройство для измерения параметров перемещения кареток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И--С - А"К И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>>) 529363 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 06.11.74 (21) 2073918/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет(5i) М. Кл.G 01 В 11/14

G 01 В 11/26

Государственный намитет

Саввтв Миниатрав СССР

Ilo делам изааретений и атнрытий (43) Опубликовано25.09.76.Бюллетень № 35 (53) @gal 531 716 .1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 27.12.76 (72) Автор изобретения

В. П. Сергеев (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КАРЕТОК

Изобретение относится к области измерительной техники предназначено для измерения параметров перемещения кареток и может быть применено при точных метрологических измерениях малых углов поворота и 5 контроля и непрямолинейности перемещения кареток различных устройств.

Известно устройство для измерения перемещений, содержащее коллиматор с монохроматическим источником света, светоделитель40 нь|й элемент, плоское неподвижное зеркало, плоское подвижное зеркало, укрепленное на перемещающемся штоке, обьектив, решетку, фотоприемник и блок обработки сигнала с фотоприемника 1). !5

Однако диапазон измерений известного устройства маль|й. Это вызвано невозможностью контроля перемещений подвижного зеркала больших шага интерференционной поло- 20 сы и невозможностью определять угловые наклоны подвижного зеркала по двум координатам, так как подвижное зеркало установлено по отношению к неподвижному под некоторым углом и интерференционные по- 25 лосы при изменении направления наклона зеркала поворачиваются в поле зрения интерфе-. рометра, а решетка остается неподвижной.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче является устройство, содержащее коллиматор с монохроматическим источп:ком света, например, лазером, разделительную пластину, установленную в ходе лучей перед коллиматором, два плоских зеркала одно из которых неподвиж но и установлено на пути лучей прошедших пластину, второе связано с кареткой и установлено на пути лучей отраженных от пластины, объектов зрительной трубы, установленный на цути лучей, отраженных от зеркал и фотоприемники (2) .

Однако известным устройством невозможно одновременно измерение по двум координатам, так как в нем отсутствует система разделения информации о наклонах зеркала на два канала.

Для измерения параметров по двум координатам предлагаемое устройство снабжено диафрагмой, имеющей четыре окна, расположенные по периметру прямоугольника, 5293 на Ko TQPQM DKTTB прод «иволе жащих сторон размещены одно против другого пс раз -:b?e

СТОРОИЬУ ЦЕНТВа ДиафРаГМЬ- EI VCTBHIT? >I

На фиг. 1 дана схема предлагаему}го ус Гройства; на <?<<?г. 2 изображена диа— фрагма устройс-.ва„на фу?г. 3 —,дан вид на диафрагму сверху; на фиг. 4 -- вид на диаф рагму сбоку.

Устройство (см.фиг. 1 ) содержит источник 1 с:вета, конденсдр 2, точечную диафрагму 3, Объектив 4, образующие в совокупности коллиматз}» раздегп?тельную пластину о*

5 р ус т анОвл< Гун лО над "} глом в 45 В хОде лучей перед ууол;?Иматором, два плоск.".<х зеркала 6 H 7 < ":- аул«<до<е H Ko < opb?K «<<становлено пО разнь е стор01?ь< удазделительнбй плас Гины, а зеркало 6 подвижно, .диафрагму 8 с ,двумя пара?.у?1 окcH H две туары вертикальных и горизонтаГ«ьнь х оптических клиньев

9 и 1 у у, B фо, B T —..b,. Io"" плocKocTH О, у.ьектива .у. 1 зрцд

14< соединен со с:-:.=-т ьком 15,. а два дру1

1 их (ОГОГ<- иеу«л п<ки 1 3, < 2 уу-с фазоме ГВОм

<. 6.

Иа оуг,,, .-., у <уо»а,l<?10 a .уTп< лууену«е д;?а<у?ра. мы 8 и располох:ение оп-.. чес-<их клиньев

9 и 1Î Откос:.? тельно д?<афптьи 8. -.етыре окна диафрагу уь< расу< Оложень; по периметру прямо«л Оль?11?ка< ак «?то дкча и, - этив Олежащих

cTopoEI размеу,0

УИс Го ч кд.", . с Нет B ут <Сект?11 <уетс я с 110 мОщь?О 1< Онденсоба В плОскость ГОчечной

ЦИафРНГМв ;, < lBВал<?- ««ГЬНЬУ?У «I" »OK .<?У7ЧЕИ направляется нд разде?у«итеууьну-:0 пластину

5, где расцепляется на два и «IKB. ГУОс<?е отражеу,ия От зеркал 6, 7 световые пучки

??ат?равляlотся ОбратнО на пла ?«11«у, ГLIC и

t происходит интерререушу»чу. Интерфереушион=ная картина 1? -„;:?юдается с псмош?Пс об}ьектива 1 зритед..- TIOM трудьу.,"}"<ежду пластинкО«: и свьек. :i 0 ;T,с,<иве.<ьнОй Гру«<ы В па— раллельном пу-:. 0 сьета«ус:Bновлена див;«}<, ф .. О,в.рВТ ма " цвя,, т парами 0 Г?K 1011}<?0

E?ET&. ОТ TH:.. ЕУ<фЕOTII?ÖIÄÄb?Уой KBPl «THh?, V<}TO

«

ХОДЯЩЕЕ т?ВРЕЗ ВЕН}?ИКНДЬИУК, Па<ДУ У}К?У««? сет информаця-:0 повороте зеркала 6 HTIн}2 у

63

4 ной к плОскОсти (cM. 1иг, 1 ) и ВОспринимается фотоприемниками 12, 13, а горизонтальная пара окон — О повороте зеркала вокруг Оси,лежащей в этой плоскости, воспринимается другой парой фотоприем ников. Окна имеют одинаковый размер и расположены симметрично относительно центра диафрагмы. Через центральное окно диафрагмьу проходит световой поток, несу?ций информацию о линейном перемещении зеркала, ко— торый воспринимается фотоприемником 14 и счетчиком 15 полос.

Измерение углов с помощью предлагаемого устройства заключается в измерении разности фаз двух световых потоков от ин— терференционной полосьу, проходящих через

Горизонтальные или вертикальньуе окна ??Иафрагмы. Измерения проводятся фазометром на частоте определяемой скоростью перемеР п<ения полос и ри смешении зеркала 6.

Перед начало л измерений путем наклонов .зеркал интерференционная картина юстируетСЯ НВ, vTBKC«»IМаЛЬНУЮ ШИРИНУ ПОЛОСЫ, СРаВНИваемые сигналы выравниваются по амплитуvе 1- затем подаются на фазометр. Измерение непрямогатнейности перемещения кареток производится в двух Взаимно перпендикулярных направлениях с помошьуо фазометра подклюIBE".к ым поспецОва ГельнО к горизОн Гальной или вертикальной паре фотоприемников. Изме«де? ия углов поворота осуществляется таким же образом. Однако при этом необходимо одно из зеркал интерферометра плавно сме"«ать вдоль 0:и в процессе снятия отсчета

<до 10«v

Направтуение ".îâîðîòà зеркала .м ожно определять по фазометру, фиксируя Отставание (опережение) по фазе сравниваемые сигна.ILT.

Точность измерений углов относительно двух осей одинакова, .интервал измерений мо жет составлять величину порядка нескольких секунд и зав??сит от шириньу окон диафрагМЫ H HBIIPaaЛЕНИИ озормулаизобретения <.vTI?aдектри.?еское устройство для измерения параметров перемещения кареток, со<1<ержащее колл? матор с монохроматическим источником света, например лазером, разделительную пластину, установленну?0 в ходе лучей перед коллиматором, два плоских зеркала, одно из которых неподвижно и установлено на пути лучей, прошедших пластину; второе связано с кареткой и установлено на 1:ути лу ей, отраженных от пластины, объектив зрительнои* трубы, установленный на пуГН,У<У«?ей у ОтРВ женных От зеРкал и фотОпРием

529363 ники, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью измерения параметров по двум координатам, оно снабжено диафрагмой, имеющей четыре окна, расположенные по периметру прямоугольника, на котором окна противолежащих сторон размещены одно против другого по разные стороны центра диафрагмы и установленной за пластиной перед объективом зрительной трубы,.и двумя парами оптических клиньев, каждый из которых pasмешен за окном диафрагмы по ходу лучей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Воронцов Л. И. Фотоэлектрические системы контро и линейных величин, М,, 1965, с. 59-61.

2. Авторское свидетельство СССР

М 411300, М.Кл 501 В 9/02 (прототип).

529363

Составитель В. Горшков

Техред О. Луговая Корректор Н. Золотовская

Редактор Т. Шагова

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5323/ 91 Тираж 864 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5