Устройство для измерения линейных перемещений

Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 11.11.74 (21) 2071101/25-28с присоединением заявки ЛЪ(45) Дата опубликования описания 13.12.7(51) М. Кл.2 б 01 В 19/006 01 В 9/02 Государстееииый коцит ета М иистроо ССизобретеиикрытий 53 531,715,172) Авторы изобретения 1. Ведерников, В. П. Кирьянов, М. А. Кокшаров, ,В, П, Ко Г, А. Ленкова и П, М. Щапенко Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделен АН СССРронкевич 71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ПЕРЕМЕ 1 ЦЕНИЙЛИНЕЙНЬ 2 ое устройствоинтерферометро Изобретение относится к измерительной технике и может оыть использовано для создания высокоточных измерительных систем координатно-измерительных машин, инструментальных микроскопов и прецизионных станков.Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее лазер, двух- лучевой интерферометр, состоящий из референтного и измерительного отражателей и интерференционной светоделительной пластины, модулятор, создающий фазовую модуляцию интер ференционных сигналов величиной ) л радиан и соединенный с референтным отражателем интерферометра, преобразователь фазы интерференционных сигналов в счетные импульсы, состоящий из щелевых диафрагм, фотоприемников, блоков нормирования преобразованных интерференционных сигналов, формирователь счетных импульсов и счетчик импульсов,Однако это устройство в случае, когда импульс считывания генерируется внешним отсчетным устройством, обладает погрешностью считывания, кроме того, дрейф длины референтного плеча интерферометра также приводит к снижению точности измерения.Цель изобретения - повышение гоч ности измерения.Для этого предлагаем снабжено дополнительным м, состоящим из интерференционной пластины и двух светоделителей, один из которых расположен на пути луча, направленного в измерительный отражатель основного интерферомет ра, а другой - на пути луча из его референтного отражателя, дополнительным преобразователем интерференционных сигналов в счетные импульсы, соединенным с вторым входом счетчика импульсов, рефрактометром и вы.10 числительным блоком, соединенным с выходом рефрактометра и счетчика импульсов.Выделение с помощью дополнительного интерферометра двух дополнительных квадратурных составляющих сигнала, фаза которых 15 пропорциональна изменению фазы пнтерференционных сигналов, вызванному внутренней модуляцией, позволяет исключить из результата погрешность считывания и значительно уменьшить влияние температурного 20 изменения длины референтного плеча, чтоприводит к повышению точности измерения.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит лазер 1, светоделп тельную пластину 2, светоделитель 3, измерительный отражатель 4, референтный отражатель 5, интерференционную пластину 6, светоделитель 7, щелевые диафрагмы 8, фотоприемники 9, блоки нормирования преобразо ванных интерференционных сигналов 10, формирователи 11 счетных импульсов, счетчик586323 го 980 Подписи о ираж 9 Заказ 2621/1 П ипографпв, пр, Сапунова, 2 12 импульсов, модулятор 13, рефрактометр 14 и вычислительный блок 15.Устройство работает следующим образом.Луч лазера разделяется на светоделительной пластине 2 на два пучка, которые после отражения от отражателей 4 и 5 в измерительном и в опорном плечах основного интерферометра вновь рекомбинируют на светоделительной пластине 2, поле ингерференции дополнительного интерферометра образуется на пластине б. Интерферирующие пучки отражаются от светоделителей 3 и 7. Фотоприемники 9 с установленными перед ними для образования квадратурного соотношения щелевыми диафрагмами 8, преобразуют интерференционные сигналы в электрические, которые поступают на входы блоков нормирования преобразованных интерференционных сигналов 10. Формирователи 11 формируют из этих сигналов счетные импульсы. Счетчик 12 определяет разность числа счетных импульсов, сформированных от основных интерференционных сигналов, и числа импульсов от дополнительных интерференционных сигналов. Фазовая модуляция интерференционных сигналов создается при помощи модулятора 13, Учет изменения длины волны лазерного излучения в среде из-за изменения его показателя преломления осуществляется с помощью рефрактомера 14 и вычислительного блока 15. Формула изобретения Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее лазер, двухлучевой ин терферометр, состоящий из референтного иизмерительного отражателей и интерференционной светоделительной пластины, модулятор, создающий фазовую модуляцию интерференционных сигналов величиной )л ра диан и соединенный с референтным отражателем интерферометра, преобразователь фазы интерференционных сигналов в счетные импульсы, состоящий из щелевых диафрагм, фотоприемников, блоков нормирования пре образованных интерференционных сигналов,формирователь счетных импульсов и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным интерферометром, 20 состоящим из интерференционной пластиныи двух светоделителей, один из которых расположен на пути луча, направленного в измерительный отражатель основного интерерометра, а другой - на пути луча из его ре ферентного отражателя, дополнительным преобразователем интерференционных сигналов в счетные импульсы, соединенным с вторым входом счетчика импульсов, рефрактометром и вычислительным блоком, соединенным с 30 выходами рефрактометра и счетчика импульсов.