Интерференционный датчик линейногоперемещения обекта

Союз Советсккх оцналистнческнн С Республик П ИСАНИЕ(51) М. К (з 01 В 11/00 б 01 В 9/02 ГЭщддрстааиный иамитют по делам изобретений и атнрытий(71) Заявитель Институт электроники АН Белорусской ССР Я 1 ф: - ",ърре С,.(541 ИНтерфКРЕНцИОННЫЛ длтчиК линыно 1,ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА 3 2Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения линейных перемещений объекта в системах позиционирования станков с программным управлением.Известен интерферометр Май кельсона, содержащий источник когерентного света, коллиматор, светоделитель, систему двух плоских отражателей, один из которых неподвижен, а второй жестко связан с перемещаемым объектом, диафрагму и фотоприемник 1.Недостатком данного интерферометра является то, что выходящий из него пучок лучей частично возвращается в источник света, что приводит к снижению стабильности длины волны источника и, следовательно, к снижению точности измерения.Наиболее близким к изобретению по техничесой сущности является интерференционный датчик линейного перемещения объекта, содержащий источник когерентного света, светоделитель, делящий световой поток на дре ветви, и неподвижные отражатели, установленные в этих ветвях, светосоединитель и фотоприемник, жестко связываемые с объектом, и счетчик импульсов. Светосоединитель выполнен в виде двугранного зеркалаи двух линз, установленных так, что линзыфокусируют излучение у вершины двугранного зеркала 2.Недостатком известного датчика является низкая точность измерения, обусловленная изменением контрастности интерференционной картины при перемещении объекта.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается за счет1 п того, что датчик снабжен тремя линзами,первая из которых расположена между источником света и светоделителем, вторая итретья - в каждой из ветвей между светоделителем и неподвижным отражателем, асветосоединитель выполнен в виде двугран 1 ного зеркала, одна из граней которого полупрозрачна,На чертеже изображена принципиальнаясхема интерференционного датчика линейного перемещения объекта.Датчик содержит источник 1 когерентного света, линзы 2, 3 и 4, светоделитель 5,неподвижные отражатели 6 - 9, светосоединитель 10, диафрагму 11, фотоприемник 12,счетчик 13 импульсов, индексом 14 обозна838325 Формула изобретения Составитель В. РыковаТехред А. Бойкас Корректор Н. Бабинкраж 642 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытий- 35,. Раушская наб., д. 4/5ъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Ю. ПетрушкЗаказ 4403/55 ВНИИПИ Госудапо делам и113035, Москва, Ж филиал ППП Патент чен контролируемый объект, Линза 2 расположена на пути пучка света от источника 1 когерентного света перед светоделителем 5, делящим световой поток на две ветви. Линзы 3 и 4 расположены между свето- делителем 5 и неподвижными отражателями 6 - 9 в обеих ветвях интерферометра. Свето- соединитель 10 жестко связан с подвижным объектом 14. Диафрагма 11 и фотоприемник 12 размещены последовательно на пути интерференционного потока после светосоединителя 10, выполненного в виде двугранного зеркала, одна из граней которого полупрозрачна, Фотоприемник 12 соединен со счетчиком 13 и м пульсов.Предлагаемый датчик работает следующим образом.Выходящий из источника 1 когерентного света световой поток проходит линзу 2 и разделяется светоделителем 5 на две ветви. В одной из ветвей поток, отразившись от светоделителя 5, проходит линзу 3, которая вместе с линзой 2 формирует расходящийся световой поток, и отражателями 8 и 9 направляется на светосоединитель 10. В другой из ветвей поток, отразившись от свето- делителя 5, проходит линзу 4, которая вместе с линзой 2 формирует сходящийся световой поток, и отражателями 6 и 7 направляется на светосоединитель 10. Светосоединитель совмещает оба пучка и направляет через диафрагму 11, вырезающую участок интерференционных полос на фотоприемник 12. Площади сечений потоков на светосоединителе устанавливаются равными, При перемещении объекта 14 со светосоединителем 10 вдоль пучков изменяется разность хода пучков, что вызывает перемещение интерференциоцных полос в плоскости диафрагмы 11.О величине перемещения объекта 14 судят по числу полос, зарегистрированных счетчиком 13 импульсов.При перемещении объекта площади се чения интерферирующих пучков изменяются,но остаются равными друг другу, поэтому контрастность интерференционной картины не изменяется, что повышает точность измерения перемещений. Интерференционный датчик линейногоперемещения объекта, содержащий источ ник когерентного света, светоделитель, делящий световой поток на две ветви, и неподвижные отражатели, установленные в этих ветвях, светосоединитель и фотоприемник, жестко связываемые с объектом, и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен тремя линзами, первая из которых расположена между источником света и светоделителем, вторая и третья - в каждой из ветвей между светоделителем и неподвижным 25 отражателем, а светосоединитель выполненв виде двугранного зеркала, одна из граней которого полупрозрачна,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ландсберг Г. С. Оптика. М., Наука,1976, с, 134.2. Авторское свидетельство СССРЮв, 364838, кл. б 01 В 11/02, 1972 (прототип).