Датчик линейного перемещения объекта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союа Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03,.1971 ( 161988/25-28)с присоединением заявкиМ. Кл. б 01 Ь 11/О оритет Комитет по делам зооретений и открытийУДК 531.715.1(088.8 Опубликовано 28.Х 1,1972. Бюллетень5 за 1973 Дата опубликования описания 27.11.1973при Совете Министров СССРвтор зоб ретения С, фельдман Заявитель АТЧИК ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕ 2 Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в датчиках линейных перемещений, основанных на использовании интерферометров, и может найти применение в особо точном оборудовании микроэлектронной промышленности.Известен датчик линейных перемещений, основанный на считывании интерференционных полос в интерферометре Майкельсона, содержащий источник когерентного излучения, смеситель лучей, оптическую систему, фотоприемники и счетчик импульсов.В этом датчике луч света с помощью светоделительного зеркала расщепляется на два, один из которых направляется на неподвижно закрепленное зеркало, а другой - на зеркало, установленное на объекте, линейное перемещение которого измеряется. Подвижное и неподвижное зеркала выполняют роль смесителя лучей.После отражения от зеркал лучи встречаются и интерферируются, В зоне интерференции неподвижно установлен фотоприемник, выдающий импульсы тока, число которых пропорционально перемещению. Импульсы подаются на счетчик, вырабатывающий информацию о перемещении измеряемого объекта. Для того, чтобы непрямолинейность направляющих, по которым движется объект, не влияла на точность измерении, зеркало, установленное на нем, выполняется в виде призмы - в комбинации с неподвижно закрепленным плоским зеркалом (система кошачий глаз).5 Недостатком такой системы является то, чтолуч света четыре раза проходит измеряемый интервал, что увеличивает ошибку измерений из-за деформаций корпуса интерферометра, повышает требования к когерентности света.10 Целью .изобретения является повышение точности измерений и снижение требований к когерентности света.Для этого смеситель лучей выполнен в видедвугранного зеркала и двух линз, установлен ных так, что линзы фокусируют излучение увершины двугранного зеркала. Две линзы, двугранное зеркало и фотоприемники предназначены для установки их на объекте неподвижно друг относительно друга.20 На чертеже изображена оптическая схемапредлагаемого датчика.Датчик содержит источник когерентного пзлчения 1, призмы 2 и 3, смеситель лучей, состоящий из линз 4, б и двугранного зеркала 25 б, фотоприемники 7 и счетчик импульсов 8Датчик раоотгст следующим образом.Лучи света а и б от источника когерснтногоизлучения 1, например лазера, направляются призмами 2 и 8 параллельно перемещению из меряемого объекта на линзы 4 и 5 соответИзд.81 Тираж 755 по делам изобретений и открытий при Сов Москва, Ж, Раугнская наб., д. 4/5Заказ 272/8ЦНИИПИ Комит Типография, пр. Сапунова, 2 ственно, Линзы 4 и Б фокусируют лучи вблизи вершины двугранного зеркала б, имеющего такой угол при вершине, что лучи пересекаются в плоскости фотоприемников 7. Линзы 4 и 5, двугранное зеркало б и фотоприемники 7 закреплены неподвижно относительно друг друга и установлены на объекте, линейное перемещение которого измеряется. При развороте измеряемого объекта из-за непрямолинейности направляющих, по которым он движется, произойдет изменение угла отражения лучей а и б от двугранного зеркала б, однако, поскольку лучи отражаются от одного и того же зеркала, то угол между лучами не измени 7 я. Поэтому ширина интерференционных полос .сохранится. Эта система нечувствительна, в значительной мере к смещениям объектанаправлении, перпендикулярном измеряемому перемещению,:поскольку фотоприемники 7, линзы 4, б и зеркало б установлены на самом объекте, и изменения разности хода лучей в точку их интерференции па поверхности фотоприемников не происходит.5 Датчик линейного перемещения объекта, содержащий источник когерентного излучения, 10 смеситель лучей, оптическую систему, фотоприемники и счетчик импульсов, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности измерения, смеситель лучей выполнен в виде двугранного зеркала и двух линз, установлен ных так, что линзы фокусируют излучение увершины двугранного зеркала, линзы, двугранное зеркало и фотоприемники предназначены для установки,их на объекте неподвижно относительно друг друга.