Интерференционный способ измерения величины линейных и угловых перемещений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДОВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования осударстеенный кометеСоаета Иинистроа СССРпо делам иэооретеннйн открытий(54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЬ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ2орое направляют на объект, интерференцию измерительноизлучений на фотоприемнике, оторого судят об измеряемо Изобретение относится к измерительнойтехнике, а именно к способам построения фотоэлектрических интерферометров, предназначенных для,прецизионных измерений величинлинейных и угловых перемещений объектов,Известен способ измерения величины линейных и угловых перемещений объекта, заключающийся в том, что излучение от источника направляют в интерферометр, разделяютизлучение на опорное и измерительное, модулируют опорное излучение, осуществляютмодуляцию измерительного и опорного излучений на фотоприемнике, по сигналу с которогЬ судят о контролируемой величине 111Недостатком этого способа является срав 45нительная низкая точность измерений, вызванная нестабильностью входного излучения инестабильностью модулятора опорного излучения,. Известен также способ измерения вели- Ючины линейных и угловых перемещений объекта, эаключаюшийся в том, что излучение отмонохроматическбго источника света направляют в интерферометр, модулируют это излучение, разделяют его на опорное и изме тельн ествляюопорно алуе 12 велич я по своей техничеблизким к изобреспособ являеущности наибол тению. Недостат к иэвест го способа заключакой точности иэмеем оптических неном тракте, неста малой величиной а выходе фотоприемется в сравн рений, выэва однородносте бильностью м отношения си ника, обусло топриемник и ельно низой влиян одулят гнал/шумвленной пос од значит ительного тупаюшими на фоьным углом апори изме ения дру другуДля повышения точиное излучение разделяютруют каждое иэ них покой частоты, сдвинутымэаии оптосительно модуНа чертеже изображеройства, реаль.ующая оп ений оп модулиалами ни на 90о м а два, е сиги о азе второго. кция устспособ. лируютце на конс сываем3Оно содержит источник 1 монохроматического излучения и антерферометр, состояший из полупрозрачных зеркал 2, 3, зеркала 4, укрепленного на подвижном объекте, фотоприемника 5, пьезоэлектрических модуляторов 6, 7 и опорного низко-частотного генератора 8 модулирующих сигналов,Процесс измерения величины линейныхи угловых перемещений заключается в следуюшем,Монохроматическое излучение источника1 направляют в интерферометр, модулируютего и разделяют полупрозрачным зеркалом2 на опорное и измерительное излучение.Измерительное излучение направляют к зеркалу 4, закрепленному на объекте. измерения.Отразившееся от зеркала 4 и затем от зеркала 2 измерительное излучение попадаетна фотоприемник 5, с помощью которого, чпполучая интерференционную картину, дудятоб измеряемой величине. Опорное излучение полупрозрачным зеркалом 2 направляют на п,яупроэрачное зеркало 3; где происходит разделение опорного излучения на ЯЬдва луча. Каждый из лучей модулируют с помошью модуляторов 6, 7.Отразившие от отражаюшнх зеркал пьезоэлектрических модуляторов 6, 7 излучения проходят последовательно зеркала 3, 2 39и также попадают на фотоприемник 5 Опорный генератор 8 управляет модуляторами6, 7 сигналами низкой частоты, сдвинуты-,ми по фазе один относительно другого нао90, что приводитк соответствующей фа- Изовой модуляции 1 лучей опорного излучеЙия. На фотоприемнике ннтерферируют трилуча: измерительный с фазой, зависящей отположения объекта, опорный луч, промодулированный по фазе модулятором 6, и опор 4ный луч, промодулированный по фаза модулятором 7. В результате указанной янтерференции в спектре выходного сигнала фотоприемника имеется составляюшая с частотой опорного модулируюшего генератора и с фазой, равной фазе измерительного излучения. Окончательный результат измерения может быть получен в низкочастотном цифровом измерителе фазового сдвига (на чертеже не показан), где в качестве опорного сигнала используется сигнал генератора 8.Сравнительные исследования подтверждают эффективность описываемого способа. Он позволяет осушествлять измерения в динамике, достаточно просто получать результаты в цифровой форме, а главное обеспечиваеч высокую точность измерения,Формула изобретенияИнтерференционный способ измерения величины линейных и угловых перемещений, заключаюшийся в том, что монохроматическое излучение направляют в интерферометр модулируют его, разделяют на опорное и иэ мерительноекоторое направляют на объект, я регистрируют янтерференционную картину на фотоприемнике, по сигналу с которогь судят об измеряемой величине, о т л и - ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повы щения точности измерений, опорное излучение разделяют на два, модулируют каждое из них по фазе сигналами низкой частооты, сдвинутыми по фазе на 90 один относительно модулирующего второго.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР И 194330, кл, С 01 В 9/02, 1965.2, Авторское свидетельство СССР М 408145, кл. С 01 В 9/02, 1972.