Интерференционное устройство для измерения перемещений

Интерференционное устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i»861934

Союз Советсник

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву 11р 679789 (22)Заявлено О9.07.79 (21) 2793684/25-28 с присоединением заявки 1>е— (5l)M. Кл..

G 01 В 11/ОО

feegaaycIsseh6 квмнтвт (71) Заявитель

Минский радиотехнический институт -.. > (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения малых перемещений в широком диапазоне частот, например, при поверке вибродатчиков или проведении испытаний изделий электронной техни= кне

Известно интерференционное устрой ство для измерения перемещений, со" держащее оптически связанные источник монохроматического излучения, светоделитель, опорное зеркало, фотоприемник, электромеханический преобразователь,. скрепленный с опор" ным зеркалом, и блок, регистрации, связанный входом с-выходом фотоприемника (1).

Недостатком устройства является ограниченный динамический диапазон измерений и невысокая точность .

По основному авт. св. И 679789 известно устройство для измерения перемещений содержащее оптически связанные источник монохроматического излучения, светорасщепитель, светоде>литель, опорное зеркало, электро;механический преобразователь, на котором жестко закреплено опорное зеркало, зеркало, закрепленное на общем основании с объектом, опти-. ческий элемент, первый фотоприемник и второй фотоприемник, связанный с электромеханическим преобразова- телем, и блок регистрации, электрически связанный с первым фотоприемником,12 ).

Недостатком этого устройства явля35 ется ограниченцйй динамический диапазон измерений, что обусловлено коротким линейным участком характеристики аналогового преобразования (зависимости интенсивности выходного оптического сигнала.от разности хода интерференцирующих световых пучков) что приводит к возникновению искажений выходного сигнала и снижению точности измерений.

86!934 4

Целью изобретения является повьппение точности и расширение динамического диапазона измерений.

Цель достигается тем, что устройство снабжено вторым электромеханическим преобразователем, жестко скрепленным с первым, и вторым опорным зеркалом, связанным со вторым преобразователем и электрически связанным с выходом второго фотоприемника, а вход блока регистрации связан с выходамн фотоприемников.

На чертеже предствалена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1

15 монохроматического излучения, светорасщепитель 2, светоделитель 3, первое опорное зеркало -"4, закрепленное на первом электромеханическом преобразователе 5, второй электромеханический преобразователь 6, жестко связанный с первым преобразователем 5, второе опорное зеркало 7, связанное со вторым преобразователем 6, зерка— ло 8, расположенное на общем основании с объектом 9, оптический элемент

10, два фотоприемника,ll и 12, установленнь1е симметрично относительно оптического элемента 10, Устройство работает следующим образом. !

Пучок света от источника 1 делится светорасщепителем 2 на два параллельных пучка, по ходу одного иэ них создана система компенсации внешних воздействий, включающая светоделитель 3, делящий этот пучок на два взаимно перпендикулярных пучка, один из которых, отразившись от первого опорного зеркала 4, а второи — от зеркала 8, установленного на общем основании с объектом 9, и отразившись от опти-ческого элемента 10 формируют первую интерференционную картину, интенсивность кбторой преобразуется фото45 приемником 12 в электрический сигнал, который подается на первый электромеханический преобразователь 5 с закрепленным на нем первым опорным зеркалом 4. По ходу второго пучка система измерения полезного сигнала, включающая светоделитель 3, делящий второй пучок на два взаимно перпендикулярных пучка, один из которых, отразившись от второго опорного зеркала. 7, а второй от объекта 9 и отразившись от оптического элемента 10, формируют вторую интерференционную картину, интенсивность которой преобразуется фотоприемником ll в электрический сигнал, который подается на второй преобразователь 6, на котором закреплено второе опорное зеркало

7. Благодаря тому, что при формировании первой интерференционной картины используются те же элементы, что и для формирования второй, и интерферирующие пары пучков проходят близко друг с другом, вредное воздействие, оказываемое на них, является одинаковым, но тракты формирования интерференционных картин оказываются,раз-, деленными.

При действии внешних вредных воздействий происходит смещение элементов и изменение разности хода интерферирующих пучков. 3 этом случае преобразуется в изменение электрического сигнала на выходе фотоприемника

12. Первый электромеханический пре— образователь 5 под действием электрического сигнала деформируется и.смещает первое опорное зеркало 4, компенсируя тем самым дестабилизирующий фактор и поддерживая постоянной интенсивность первой и второй интерфе ренционных картин. Изменение интенсивности второй интерференционной . картины может произойти только в случае смещения объекта 9, который не входит в систему компенсации, и,таким образом, его смещение может быть зарегистрировано блоком регистрации {на чертеже не ггоКаэан), Изобретение позволяет повысить точность и расширить диапазон измерения перемещений.

Формула изобретения

Интерференционное устройство для измерения перемещений по авт. св, Р 679789, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона измерений, оно снабжено вторым электромеханическим преобразователем жестко скрепленным с первым, и вто рым опорным зеркалом, связанным со вторым преобразователем, который электрически связан с выходом второго фотоприемника, а вход блока регистрации связан с выходами фотоприемника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Отчет по НИР "Разработка и исследование метрологических харак-теристик экспериментальной установки для градуировки и поверки пьезоэлектрических преобразователей ульт861934 б развуковой аппаратуры", I V Гоорегистрации 71011427, инвентарный номер

6221177.

2. Авторское свидетельство СССР

N- 679789,,кл. G 01 В 11/00, 1979 ,(прототип).

Состазитель Н. Захаренко

Редактор Т. Кузнецова Техред A,Áàáèíåö Корректор С. Щомак.

Заказ 6526/33 - Тираж 642, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

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