Способ измерения колебаний объекта и устройство для его осуществления

РЕТЕНИЯ САНИ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСИОМ(53) 531,7:531.14(0 1 т" 21о, С. Гусако 8,ье УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ИЗЮРЕНИЯ КОЛЕБАНИЙОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения амплитудно-временных параметров акустических колебаний. Цель изобретения - повьппениеточности измерения - достигается тем,что в качестве сигнала расстройкирабочей точки используется фазовоерассогласование интерферирующих лучей с помощью второй интерференционной картины, а также тем, что устройство обеспечивает стабилизацию оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности лазерного излучея, Излучение проходит через светоделитель 2 и попадает на зеркала 3и 4, закрепленные соответственно напьезопреобраэователях 5 и бр которыезакреплены на пьезопреобраэователе 7,Отраженные от зеркала 4 и объекта 13лучи образуют первую интерференционную картину, проецируемую на фотоприемник 8, Лучи, отраженные от зеркала3 и объекта 13, образуют вторую интерференционную картину, которая регистрируется фотоприемником 9, подключенным к системе 11 отрицательнойобратной связир соединенной с и эопреобразователем 5 и определяющейсигнал рассогласования и фазы второйинтерференционной картины от точки2 п,б, Система 11 вырабатывает управляющий сигнал на пьезопреобраэователь7, который стабилизирует рабочую тсч- Ску интерферометра, а фаза первой интерференционной картины регулируетсянапряжением источника 12. 2 с.п. Ф-лыр1 ил,1315793 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения амплитудно-временных параметров акустических колебаний.Цель изобретения - повышение точности измерения путем использованияв качестве сигнала расстройки рабочейточки фазовое рассогласование интерферируищих лучей с помощью второй интерференционной картины,Устройство. обеспечивает стабилизацию оптической Лазы интерферометрапри изменении интенсивности лазерного излучения,На чертеже представлена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа,Устройство содержит лазер 1, расположенные последовательно по ходуизлучения светоделитель 2, зеркала 3и 4, расположенные в одной плоскостипьезопреобразователи 5 и б, на которых закреплены соответственно зеркала 3 и 4. Пьезопреобразователи 5 и бзакреплены на пьеэопреобразователе 7.По ходу отраженного от светоделителя2 излучения расположены фотоприемники 8 и 9. Фотоприемник Я электрически связан с блоком 10 регистрации,а фотоприемник 9 - с системой 11 отрицательной обратной связи, выходыкоторой связаны с пьезопреобразоват 1 елями 5 и 7. Источник 12 регулиру,.-.мого опорного напряжения электрически связан с пьезопреобразователем б. Устройство работает следующим образом,Расширенный до необходимости диаметра лазерный луч направляется насветоделитель 2, где он расщепляетсяна два луча, один из которых отражается от объекта 13, а другой - отзеркал 3 и 4, Луч, отраженный от зеркала 4 и луч, отраженный от поверхности объекта 13, образуют первую интерференционную картину, которая проецируется на фотоприемник 8, а лучи,отраженные от зеркала 3 и от поверхности объекта 13, образуют вторую интерференпионную картину, которая проецируется на фотоприемник 9, подключенный к системе отрицательной обратной связи, выполненный в виде экстремального регулятора и включающий генератор 14 опорной частоты. При подачена пьезопреобразователь 5 от генератора 14 синусоидального напряжения 5 Ю 15 20 25 30 35 с частотой ы происходит модуляция интенсивности второй интерференционной картины и на выходе фотоприемника 9 вырабатывается синусоидальный электрический сигнал, частота и фаза которого зависят от фазы интерференционной картины. Если фаза интерференционной картины точно равна 2 ш%, то частота электрического сигнала фатоприемника 9 равна 2 и если фаза не равна 2 шФ, то в сигнале присутствует составляющая с частотой И причем фаза этой составляющей относительно фазы опорной частоты генератора 14 определяется знаком отклонения фазы интерференционной картины от точки щ, =2 пЛ. Система 11 отрицательной обратной связи выделяет иэ сигнала фотоприемника 9 сигнал с частотой Я сравнивает фазу этого сигнала с Лазой опорного сигнала и вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на пьеэопреобразователь 7 для подстройки фазы в точке ф) =2 щ 11Таким образом, происходит жесткая стабилизация фазы второй интерференционной картины, Фаза первой интерференционной картины жестко связана с фазой второй картины, так как пьезопреобразователи 5 и Ь закреплены на пьезопреобразователе 7, и может плавно регулироваться постоянным регулируемым напряжением от источника 12. Формула 1, Способ измерения колебанийобъекта, заключающийся в том чтоформируют интерЛеренционную картину,регулируют разность фаз интерферирующих лучей, выбирают и стабилизируютрабочую точку интерйеренционной картины и измеряют параметры колебанияобъекта по изменении параметров интерференционной картины, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, Лормируют вторую интерЛеренционную картину, связывают обе интерференционныекартины по фазе и стабилизируют рабо-.чую точку интерферометра по разностифаз интерЛерируищих лучей второй картины, равной 2 пги, где ш - целое число,2, Устройство измерения колебанийобъекта, содержащее лазер, расположенные последовательно по ходу излу131 Составитель А, ГордеевТехред И.Ходанич Редактор Л. Коэориэ Корректор Е, Рошко Заказ 2344/42 Тираж 677 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 чения светоделитель, заркало, пьезопреобраэователь, на котором закреплено зеркало, расположенные на ходу отр йкенного от светоделителя излученияэлектрически связанные фотоприемник,систему отрицательной обратной связи,выход которой соединен с пьезопреобразователем, н блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения,оно снабжено вторым зеркалом, расноложенным по ходу излучения в плоскости первого зеркала, вторым пьезопре 5793 4образователем, на котором закрепленовторое зеркало, источником регулируемого постоянного напряжения, подключенным к второму пьеэопреобразователю, вторым фотоприемником, оптическисвязанным с вторым зеркалом черезсветоделитель и электрически - с блоком регистрации, третьим пьезопреобразователем, на котором закреплены Ю первый и второй пьеэопреобразователи,подключенным к системе отрицательнойобратной связи, которая выполнена ввиде экстремального регулятора,