Способ измерения порядка интерференции и устройство для его осуществления

яц 1013750 д СОНИ СОВЕТСКИХОСЯЕЗВМекиикРЕСПУБЛИК В 6. 01 В 11/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИЕ ИЗОБРЕ ОПИС АВТОРСН ЬСТ ОМУ СВИД чейии интерференционной картины примодуляции светового потока, получении информационных сигйалов и определении порядка интерференции по фазовому углу квадратурных соотавляющих информационных сигналов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, информационные сигналы получают, осуществляя стробирование сигнала выделением трех мгновенных его значенийпри нулевом и четвертьволновых смещениях интерференционной картины,вычитают два последних мгновенныхзначения из значения при нулевомсмещении, а порядок интерференцииопределяют по полученным квадратурным разностям( 2.Вел 1 оч 1 сп А.У.аодоса.ИесЬоба ,ада Ецреевой Уог Ацйоеайоо оГ ,Ргесае псег 1 еговейгс Иеавцгеаепсз "Асса 1 вело , 1973 чо 1 111 р268- ,276(прототип).:(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРЯДКА ИНТЕРФЕРЕНЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕРО ОСУ ЩЕСТВЛЕНИЯ.;(,57) 1. Способ измерения порядка ин" терференции, заключающийся в полу1013750 нания мгновенных значений, и двумя вычитаецими блоками, вторые входыстробирующих ключей каналов формирования сигнала соединены между собой и с выходом фотоэлектрического преобразователя, входы ключевых элементов каналов формирования сигналов соединены между собой и с вто рым выходсм генератора модулирующего напряжения, выходы блоков запоминания мгновенных значений каналов формирования сигналов соединены с соответствующими входами вычитающих блоков, выходы которых соединены с входами интерполятора синус-косинусного сигна, ла,Изобретение относится к измерительной технике и может бытьиспользовано для определения порядкаинтерференции в прецизионных измерениях линейных величин, 5Известен способ измерения порядка интерференции, заключающийсяв получении интерференционной картины при модуляции светового потока,получении информационных сигналов иопределении порядка интерференциипо фазовому углу квадратурных составляющих информационных сигналов 13.Недостатком способа является недостаточная точность измерения по.рядка интерференции, вызванная тем,что нестабильность постоянной составляющей во времени воспринимаетсякак часть полезного сигнала,Известно устройство для измерения порядка интерференции, содержащее оптический интерферометр с источником излучения и интерференционным модулятором, фотоэлектрическийпреобразователь, генератор модулирующего напряжения, первым выходомсоединенный с интерференционныммодулятором оптического интерферомет, ра и интерполятор синус-косинусногосигнала. 30 Устройство содержит также Фильтры первой и второй гармоник, синхрон- ные детекторы первой и второй гармо- . ник и удвоитель частоты 23.Однако устройство имеет недоста" 35 точную точность измерения порядка интерференции, обусловленную нелинейностью операции модулятора, осущес. вляемой с помощью модулятора, и инерционностью операций фильтрации в 40 Фильтрах и синхронного детектирований в детекторах. Одновременно с воэ . 2. Устройство для измерения порядка интерференции, содержащее оптический интерферометр с источником излучения и интерференционным модулятором, фотоэлектрический преобразователь, генератор модулирукицего напряжения, первым выходом соединенный с интерференционным модуля" тором оптического интерферометра и интерполятор синус-косинусногь сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью, повышения точности, оно снабжено тремя каналами формирования сигналов, каждый иэ которых выполнен в виде соединенных последовательно порогового элемента, стробирующего ключа и блока Запоминикновением погрешности, обусловленной нелинейностью модуляции, происходит снижение отношения сигнал-шум ивозрастание уровня пульсаций демодулирования составляющих сложной Формы. Это вносит дополнительную погрешность измерений.Целью изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу информационные сигналы получают, осуществляястробирование сигнала, выделениемтрех мгновенных его значений принулевом и четвертьволновых смещениях интерференционной картины,поочередно вычитают два последнихмгновенных значения из значенияпри нулевом смещении, а порядокинтерференции определяют по полученным квадратурным разностям.Кроме того, устройство для реализации способа снабжено тремя каналами формирования сигналов, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно пороговогоэлемента, стробирующего ключа и блока запоминания мгновенных значений, и двумя вычитающими блоками,вторые входы ключей каналов формирования сигналов соединены междусобой и с выходом фотоэлектричес"кого преобразователя, входы ключевых элементов каналов формированиясигналов соединены между собой ис вторым выходом генератора модулирующего напряжения, выходы блоковзапоминания мгновенных значений каналов формирования сигналов соединеныс соответствующими входами вычитающихблокову выходы которых соединены свходами интерполятора синус фкосииусного сигнала,.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35 у Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 На чертеже представлена блок-схе 1 ма устройства для осуществления спо, соба измерения порядка интерференции.Устройство состоит,иэ оптического интерферометра с источником 1 излучения и интерференционным модулятором 2, Фотоэлектрического преобразователя 3, генератора 4 модулирующего наПряжения, синус-косинусного иитерполятора 5, трех каналов формирования сигналов, каждый из которых 0 содержиг соединенные последовательно пороговый элемент 6 или 7,8, стробирукщий ключ 9 или 10,11 и блок 12 или 13,14 запоминания мгновенных значений, и двух вычитающих блоков 35 15 и 16, подключенных к выходам каналов формирования сигналов.Сущность способа заключается в следующем.Осуществляют интерференционную модуляцию освещенности в интерферо.метре с помощью модулятора 2 стробируют сигнал Фотоэлектрического преобразователя 3 с помощью стробирующих ключей 9-11, осуществляют запоринаине трех мгновенных значений освещенности в точке наблюдения в определяемие пороговыми элементами 7, 6 и 8 моменты нулевого и четверть- волновых смещений изображения интер- г ференционной картины с помощью блоков13,12 и 14 запоминания мгновенныхзначений,: вычитают мгновенные значения на выходе блока 13 в вычитающих.блоках 15 и 16, соответственно,а затем определяют порядок интерференции по сигналам на выходе вычитающих блоков 15 и 16 с помощью интерполятора 5,Используя стробирование и запоминание мгновенных значений с последующим их вычитанием, можно осуществить выборку трех мгновенных значений освещенности в точке наблюдения, получить синусную и косинусную квадратурные составляющие освещенности и по их Фазовому углу определить порядок интерференции.Таким образом, исключается влияниенелинейности модулятора во всех промежуточных точках модуляции, что повышает точность измерения в статичес-.ком режиме. Точность измерений в динамическом режиме определяется только частотой модуляции, обеспечивается близкое к двукратному повышениеточности в статическом режиме и существенное повышение точности в динамическом режиме при значительно расширенной области скоростей перемещения измеряемых объектов.