Интерференционное устройство для измерения перемещений

(19) (11 ОБРЕТ ПИСА ВИДЕТЕЛЬСТВУ РСКОМ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Минского радиотехнического института(56) 1, Авторское свидетельство СССРИ 679789, кл. С 01 8 11/00, 1979(54)(57) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УС 1 РОЙСТ 8 ОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащеепоследовательно установленные и оптически связанные источник монохроматического излучения, светорасщепитель,. разделяющий излучение на две ветви,фотоприемник, зеркало, размещенное водной иэ ветвей излучения и располаНИЯ.Ъ. гаемсе на общем основании с контролируемым объектом, и блок регистрации,электрически связанный с выходом фотоприемника, о т л и ч а а щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии обеспечения возможности измеренияпо одной из двух координатных осейпри заданном направлении перемещения,оно снабжено отражателем, выполненным в виде куба с двумя зеркальнымигранями, размещенным во второй ветвиизлучения и жестко скрепляемым с контролируемым объектом так, что плоскос ти зеркальных граней ориентируютсяперпендикулярно вертикальной и горизонтальной координатным осям иэмере"ния соответственно, зеркало устанавливают под углом 45 к вертикальнойграни отражателя, а Фотоприемник размещен на выходе светорасщепителя всовмещенном потоке излучения.105 ч 6Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения, при заданномнаправлении перемещения по одной издвух координатных осей, линейных размеров объектов, малых перемещений,амплитуд вибраций и т.п, .Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемымрезультатам является интерференционное устройство для.измерения перемещенйй, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источник монохроматического излучения,светорасщепитель, разделяющий излучение на две ветви, фотоприемник, зеркало,размещенное в одной из ветвей излученияи располагаемое на общем основании сконтролируемым объектом, и блок регистрации, электрически связанный свыходом фотоприемника 1 1,Недостатки известного устройстваневысокая точность измерений и сложность измерения перемещений по однойиз двух координатных осей.Цель изобретения - повышение точности и обеспечение воэможности измерения по одной из двух координат"ных осей при заданном направленииперемещения,Цель достигается тем, что интерференционное устройство для измерения перемещений, содержащее последовательно установленные и оптическисвязанные источник монохроматическогоизлучения, светорасщепитель, разделяющий излучение на две ветви, фотоприемник, зеркало, размещенное в одной из ветвей излучения и располагаемое на общем основании с контролируемым объектом, и блок регистрации,электрически связанный с выходом фотоприемника, снабжено отражателем,выполненным в виде куба с двумя зер.кальными гранями, размещенным во второй ветви излучения и жестко скрепляемым с контролируемым объектом так,что плоскости зеркальных граней ориен"тируются перпендикулярно вертикальнойи горизонтальной координатным осям 50измерения соответственно, зеркалоустанавливают под углом ч 5 к вертикальной грани отражателя, а фотоприемник размещен на выходе светорасщепителя в совмещенном потоке иэлучения.На чертеже изображена оптическаясхема поедлагаеяого интерференцион" 77 2ного устройства для измерения перемещений.Устройство содержит источник 1монохроматического излучения, светорасщепитель 2, отражатель 3, объектч измерения, зеркало 5, фотоприемник6, блок 7 регистрации,Светорасщюитель 2 расположен напути света источника 1 излучения, отражатель 3 жестко закреплен на поверхности контролируемого объекта 1,зеркало 5 расположено на общем основании с объектомизмерения и повернуто под углом 5 к вертикальнойграни отражателя 3, фотоприемник 6расположен на выходе светорасщепителя 2 и электрически связан с блоком7 регистрации,Светорасщепитель 2 состоит изплоскопараллельной стеклянной пластины с зеркальным покрытием, нанесенным на площади, большей половиныодной грани.Отражатель 3 состоит из стеклянного куба с двумя зеркальными граня 1ми, плоскости которых перпендикулярны к падающим на них пучкам света исветорасщепителя 2 и зеркала 5. Размер граней отражателя 3 выбираетсябольшим максимально ожидаемого смещения по любым из двух измеряемых координатных осеи.Устройство работает следующимобразом.Пучок света источника 1 монохроматического излучения делится светорасщепителем 2 на два параллельныхпучка 8 и 9Пучок 8, отразившись отзеркала 5, попадает на вертикальнуюгрань отражателя 3, а пучок 9 - на горизонтальную грань отражателя 3. Обапучка 8 и 9. отразиюись от гранейотражателя 3, формируют интерференционную картину 1 О, интенсивность которой преобразуется фотоприемником 6в электрический сигнал, который измеряется блоком 7 регистрации. Смещение объекта 1 вдоль вертикальнойкоординатной оси приводит к перемещению интерференционных полос картины10. Это ведет к изменению величиныэлектрического сигнала на выходе фотоприемника 6, что регистрируется блоком 7 регистрации. В этом случае оптическая длина пути пучка 8 остаетсянеизменной, так как вертикальнаягрань отражателя 3 строго перпендикуляона по всей своей плоскости падающему на нее пучку 8, отраженномуот зеркала 5,3 1054677 4В случае, если смещение объекта 4 с другом, вредное воздействие, оказыизмерения происходит вдоль горизон- ваемоа,на них, является одинаковымтальной координатной оси, то происхо- и изменение интенсивности интерферендит изменение интенсивности интерфе- ционной картины 10 может, произойтиренционной картины 10 за счет изме- только в случае смещения контроли 5нения оптической длины пути пучка 8, руемого объекта 4.при этом оптическая длина пути пуч- Снабжение устройства отражателем,ка 9 остается неизменной, так как выполненным в виде куба с двумя отрагориэонтапьная граньотражателя 3 стра- жающими гранями, и установка зеркалаго перпендикулярна по всей своей плос- о под углом 45 о к вертикальной граникости падающему на нее пучку 9, отра- отражателя позволяют повысить точженному от зеркальной грани светорас" ность измерений и обеспечить воэможщепителя 2. ность измерения при заданном направБлагодаря тому, что интерферирую- ленни перемещения по одной из двухщие пучки 8 и 9 проходят близко друг координатных осей,Составитель С.Грачев Редактор М.Келемеа Техред С.Мигунова Корректор Н.Яцола е Заказ 9086(46 Тираж 602 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,