Устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра

Устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор. изобретения

E. X. Шаров (7!.) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,БЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КАРЕТКИ ПОБВИЖНОГО

ЗЕРКАЛА ИНТЕРФЕРОМЕТРА

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и мсокет быть использовано в устройствах, требующих линейного перемещения с заданной постоянной скоросгью, в частности для стайтизжщи скорости перемещения ж движного зеркала Фуры -спектраметра.

Известно устройство для стабилизации скорости перемещения каретки интерферомегра, содержащее генератор импульсов„ контрольный канал монохроматического излучения для выработки сигнала обрач ной связи, блок выработки разностного сигнала в виде фазового компаратора (11.

Недостатком данного устройства является небольшая величина лн. нейной рабочей области, определяемой полосой захвата фазового компаратооа.

Наиболее йпиким к предлагаемому является устройство для стабилизации го скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра, содержащее зеркало измерительного интерферометра, электромеханический привод, контрольны и интерферометр с каналами монохроматического и немонохроматнческого излучения и усяжтелями-формирователямн, пифро-аналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, генератор импульсов, аналоговый сумматор, электрический фильтр, блок управлении, счетчик прямого счета и цифровой фазочастслный компаратср (21.

Недостатком известного устройства является невысокая точность работы и большое ксвжчество оборудования.

Бель изобретения - повышение точности стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра, содержащее привод каретки подвижного зеркала ннтерферометра, контрольный интерферс метр монохроматнческого излучения с усилителем-формирователем на выходе, 4811 4

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра содержит объект регулирования - подвижное зеркало 1 интерферометра, контрольный интерферометр 2 монохроматического излучения, привод 3 каретки подвижного зеркала интерферот . Уи ф р ир 47 цирро-аналоговый преобразователь 5, реверсивный счетчик 6, генератор 7 импульсов, задающий регистр 8 и функциональный преобразователь 9. На вход 10 устройства подается основное напряжение, управляющее приводом 3 каретки подвижного зеркала интерферометра.

Перед началом работы на задакмцем регистре 8 устанавливается определен. ный. двоичный код, определяющий требуемую скорость сканирования. Затем на вход 10 устройства поступает основное управпяккцее напряжение. Пои этом в зависимости от исполнения пциводй 3 каретки подвижного зеркала интерферо- " метра основное управляющее напряжение может иметь форму прямоугольного импульса необходимой длительности и амплитуды, чтобы сообщить приводу каретки скорость, близкую к заданной. После окончания импульса вступает в работу устройство стабилизации скорости.

Импульсы генератора 7 поступают на счетный вход реверсивного счетчика

6, а импульсы усилителя-формирователя

4 - на управлякшше входы п:ифро-аналогового преобразователя 5 и реверсивного счетщка 6, при этом на реверсивный счетчик 6 они поступают с некоторой задержкой. афро-aíàëîãîâûé преобразователь 5 преобразует состояние реверсив3 95 цифрою-аналоговы и преобразователь, вход которого соединен с выходом реверсивного счет лтка, и генератор импульсов, введены задающий регистр и функциональный преобразователь, выход которого соединен с приводом каретки подвижного зеркала интерферометра, а входс выходом цифро-аналогового преобразователя, при этом счетный вход реверсивного счетчика подключен к выходу генератора импульсов, установочные входы — к информационным выходам задающего регистра, a вход управленияк выходу усилителя-формирователя контрольного интерферометра и управляющему входу пифро-аналогового преобразователя.

55 ного счетчика 6 в аналоговый сигнал рассогласования, который функциональным преобразоватепем 9 в соответствии с законом управления преобразуется в дополнительный управляксций сигнал, поступающий на привод 3 каретки подвиж ного зеркала интерферометра. После срабатывания цифро-аналогового преобразователя 5 реверсивный счетчик 6 по задержанному на время срабатывания цифро-аналогового преобразователя сигналу от усилителя-формирователя 4 восстанавливает свое значение, задаваемое регистром 8. Усилитель-формирователь

4 формирует короткие иьшульсы в моменты прохождения синусоидальным сигналом контропьного монохроматического канала нулевых значений. Это происходит через интервалы по разности хода, равные половине длины волны h /2. Но интервалы времени между этими моментами И, вследствие действия разпичных сил (трения, сопротии ения воздуха и т.п.),.будут различными. Это приводит к тому, что на реверсивном счетчике 6 установится значение И, определяемое выражением с р г

I где М р - значение, задаваемое регистром 8; т,. — частота генератора 7 импульсов;

Д, - интервал времени между импульсами усилитепя-формирователя 4.

Если скорость движения каретки меньше заданной, то значение 1с будет отрицательным и дополнительное управляющее воздействие с фуысционального преобразователя 9 будет увеличивать скорость перемещения каретки, а при положительном М с — уменыиать скорость перемещения ее.

Предлагаемое усч ройство обеспечивает стабилизацию скорости с высокой точностью, причем эта точность тем больше, чем больше частота генератора 7 импуль- сов и разрядность реверсивного счетчика

6 и задающего регистра 8. При данной частоте генератора 7 импульсов устройство легка позволяет устанавливать скорость сканирования путем установки необходимого.значения в задающем регистре 8, а также позволяет легко реализоBaTb IlpoppaMMBoe ylIpaMIeHEe скоростью сканировазшя or ЭВМ, входящей в комплекс всех современных Фурье-спектро5 95481 метров. Кроме того, предлагаемое устройство выдает в соответствии с законом управления зависимость управляющего напряжения от скорости для практически неограниченной полосы захвата без огра ничения вели пппа перемещения каретки.

Формула изобретения

f0

Устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра, содержащее привод каретни подвижного зеркала интерферо) Мегра, контрольный интерферометр моно- я хроматического излучения с усилителемформирователем на выходе, цифро-аналоговый преобразователь, вход которого . соединен с выходом реверсивного счетчи, ка, и генератор импульсов, о т л ич а 3о щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизма скорости йеремещения каретки подвижного зеркала !

1 6 интерферометра и упрощения устройства, в него введены эадакипий регистр и функциональный преобразователь, выход которо го соединен с приводом каретки подвижного зеркала интерферомеч ра, а входс выходом цифро-аналогового преобразователя, при этом счетный вход реверсивного счетчика подключен к выходу генератора импульсов, установочные входы к информатконным выходам задающего регистра, а вход управленя - к выхощ . усилителя-формирователя контрольного интерферометра и управляющему входу цифро-аналогового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мерц Л. Интегральные преобразования в сатике. М., «Мир", 1969, с. 85.

2. Авторское свидетельство СССР и 524074, кл. G 01 В 9/02, 1974 (прототип).

Составитель Г. Милославский

РедактоР В, Пюпшенко ТехРед А, Бабинец КоРРектоР 0. Макаренко .Заказ 6412/41 Тираж 6.14 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытия

113035, Москва, Ж35, Раушская наб.; д. 4/5.

Филиал ППП 4Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4