Интерферометрическое устройство для измерения линейных перемещений

оники АН БС 088,8)Г.С. Оп184.видетель01 В 9/О ика. М. тво СС 1978СКОЕ УСТЕЙНЫХ ПЕРЕ.ески свяого излуГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТНР 11 ТИй ОПИСАНИЕ ИЗОБР У СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИМЕЩЕНИЙ, содержащее оптизанные источник когерент 4(51) С 01 В 11/00 9/О чения, светоделитель, предназначенный для деления излучения на двеветви, призменный блок с нечетнымчислом отражений, установленный водной из этих ветвей, светосоединитель и отсчетный блок, о т л и ч а "ю щ .е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено вторым призренным блоком, выполненным и установленным аналогично первому блоку во второй ветвиизлучения, а источник когерентногоизлучения, светосоединитель и отсчетный блок расположены междупризменными блоками и предназначены для жесткого закрепления на контролируемом объекте.1 1161Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь.зовано, в частности в системах пози.ционирования станков с прбграммнымуправлением, 5Известен интерферометр, содержащий источник когерентного излучения,коллектор, светоделитель и системудвух плоских отражателей, один изкоторых неподвижен, а второй 10жестко связан с перемещаемым объектом Д.Недостатком этого интерферометраявляется невысокая точность измерений, обусловленная нестабильностью 15длины волны источника,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является интерферометрическое устройство для измерения 20линейных перемещений, содержащееоптически связанные источник когерентного излучения, светоделитель,предназначенный для деления излучения на две ветви, призменный блок 25с нечетным числом отражений, установленный в одной из этих ветвей,светоделитель и отсчетный блок 2.Недостаток известного интерферометра - невысокая точность измерений,0обусловленная смещением интерференционной картины относительно отсчетного блока при неконтролируемом поперечном смещении объекта.Цель изобретения - повышение точ 35ности измерений путем стабилизацииположения интерференционной картиныотносительно отсчетного блока.Поставленная цель достигается тем, что интерферометрическое .устройство для измерения линейных перемещений, содержащее оптически связанные источник когерентного излучения, светоделитель, предназначенный для деления излучения на две ветви, призмен 45 ный блок с нечетным числом отражений, установленный в одной из этих ветвей, светосоединитель и отсчетный блок, снабжено вторым приэменным блоком, выполненным и установленным аналогич но первому блоку во второй ветви излучения, а источник когерентного 1 излучения, светосоединитель и отсчетный блок расположены между призменными блоками и предназначены дляЩЩЩК Зака 819 2жесткого закрепления на контролируе-мом объекте.На чертеже изображена принципиальная схема интерферометрического устройства для измерения линейных перемещений.Устройство содержит источник 1когерентного излучения, светоделитель 2, призменные блоки 3 и 4,светосоединитель 5, отсчетный блок6 с фотоприемниками 7 и 8, Контролируемый объект обозначен цифрой 9.Последовательно расположенныеисточник 1 излучения и светоделитель2, светосоединитель 5 и отсчетныйблок 6 жестко скреплены с контролируемым объектом 9 и установлены, например, на перемещающей объект каретке между призменными блоками 3и 4. Фотоприемники 7 и 8 расположены в ходе излучения после светосоеди.нителя 5. Фотоприемники 7 и 8 соединены с отсчетным блоком 6,Устройство работает следующимобразом.Выходящее из источника 1 когерентное излучение раздеЛяется светодели"телем 2 на две ветви.В каждой из ветвей пучок излучения призменными блоками 3 и 4 направляется на светосоединитель 5. Светосоединитель 5 совмещает оба пучка и направляет их наФотоприемники 7 и 8,При перемещении объекта 9 с источником 1, светоделителем 2, светосоединителем 5 и отсчетным блоком 6 сфотоприемниками 7 и 8 вдоль пучковизменяется разность хода пучков, чтовызывает перемещение интерференцион,ных полос в плоскости фотоприемников7 и 8. О величине перемещения объекта 9 судят по числу полос, зарегистрированных отсчетным блоком 6.Благодаря введению дополнительного призменного блока и жесткому скреплению остальных элементов интерферометрического устройства между собой и с контролируемым объектом, при поперечном неконтролируемом смещении каретки интерференционная картина остается неподвижной относительно фотоприемников, что позволяет исключить ошибку измерения, обусловленную этими поперечными смещениями, иповысить точность измерений по крайней мере в 1,5 раза,