Устройство для измерения малых зазоров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7 А 2 6 01 В 21716 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Хо 22конструкин и Инсспециалис орс кое бюро титут повышетов народного тис, Ю. Ю. Гяцявичюс,К. Ряубмнас ССР 986. тельство В 21/16 МЕРЕНИЯ к измеритель змерению ве ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальноевычислительных мания квалификациихозяйства ЛитССР(54) УСТРОЙ СТВО ДЛ Я МАЛЫХ ЗАЗОРОВ (57) Изооретение относится ной технике, в частности, к личины зазоров. Цель изобретения - повышение достоверности путем обеспечения непрерывного измерения зазоров и представления результатов измерений в аналоговой форме. Устройство состоит из интерферометрического измерителя зазоров, компараторов 10 в 16 результатов измерения, дешифратора 17 и цифроаналогового преобразователя 22 с логической схемой 18. Номер полупериода интерференционной карты, сформированный логической схемой 18, подключенной к выходу дешифратора, представляется цифроаналоговым преобразователем 22 в виде ступенчатого аналогового сигнала, который складывается в аналоговом сумматоре 23 с сигналом фотодетектора 9, выражаюгцим значения зазора внутри полупериода интерференционной карты. 2 ил.Изобретение относится к измерительнойтехнике и является дополнительным к основному авт. св. Ло 1231409.Цель изобретения - повышение достоверности измерений путем обеспечения непрерывного измерения величины зазора ипредставления результатов измерения в аналоговой форме.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг, 2 - структуралогической схемы устройства.10Устройство для измерения зазоров содержит осветитель 1, первый светоделитель 2,образующие зазор поверхности 3 и 4, второйсветоделитель 5, светофильтры 6 и 7, фотодетекторы 8 и 9, компараторы 10 - 16, де-шифратор 17, логическую схему 18, инвертирующий усилитель 19, аналоговые ключи20 и 21, цифроаналоговый преобразователь 22, аналоговый сумматор 23 и индикатор 24.Логическая схема содержит четыре логических элемента 25 - -28 4 ИЛИ и два логических элемента 29, 30 2 ИЛИ,Устройство работает следующим образом.Сформированный в осветителе 1 световойпоток проходит через светоделитель 2 и падает на измеряемый зазор, образуемый поверхностями 3 и 4, Отраженные этими поверхностями лучи интерферируют и с помощью светоделителя 2 направляются насветоделитель 5, который разделяет световойпоток на две ветви, направляемые через светофильтры 6 и 7 на фотодетекторы 8 и 9.Светофильтр 6 пропускает свет с длинойволны .ь и на выходе фотодетектора 8 формируется сигнали =2 и (1 - соэ 4. й/С), (1)35где (/о - - константа, определяемая интенсивностью интерферирующих лучей;6величина измеряемого зазора.Светофильтр 7 пропускает свет с длинойволны )л, и на выходе фотодетектора 9 формируется сигнал(l =2 /( - соэ 4 лЬ/л). (2)К выходу фотодетектора 8 подключена группа компараторов 10, 11 и 12, настроен ных на уровни срабатывания 1,=2(/ю(1 в -- 1)/г/) где Й - порядковый номер компаратора в группе. К выходу фотодетектора 9 подключена группа компараторов 13 в 16, настроенных на уровни срабатывания (/= = -- 2(о(Ь - Х)А/Х,. Выходные сигналы фото детекторов 8 и 9 при помощи компараторов 1 О - 16 заменяются дискретными сигна-ами. Каждому делению диапазона измерения зазора соответствует определенная комбинация дискретных сигналов. Дешифратор 7 по конкретной совокупности сигналов 55 на выходах компараторов 10 вформирует сигнал на своем выходе, порядковый номер которого совпадает с порядковым номером шага квантования измеряемой величины. Изменение величины зазора, соответствуюгцее одному шагу квантования д, равно . в )ч)/4. Если величина измеряемого зазора находится в пределах от 0 до д, то на первом выходе дешифратора 17 будет сигнал соответствующий лог. 1. На остальных выходах дешифратора 17 будут сигналы, соответствующие лог. 0. Если величина зазора находится в пределах от д до 2 то лог. 1 будет на втором выходе дешифратора 17 и т. д. Таким образом, можно утверждать, что к нулевому полупериоду относится Л=(г,/4):(Х. - )ч)/4=)./(Х - Л) шагов квантования и им соответствующих выходов дешифратора 17. Если величина зазора находится в пределах нулевого полупериода (0(й:" /,/4), то на одном из группы выходов дешифратора 17 с номерами от 1 до М будет лог. 1. Если величина зазора находится в пределах первого полупериода (К/. Ь(л/2), то лог. 1 будет сформирована на одном из группы выходов дешифратора 17 с номерами от %+1 до 2 М и т. д.Выходы дешифратора 17, соответствующие нулевому полупериоду интерференционной картины, подключены к входам элемента 25 4 ИЛИ, выходы дешифратора 1, соответствуюгцие первому полупериоду интерференционной картины, подключены к входам элемента 26 4 ИЛИ и т. д. Таким образом, на выходах Е, г 2 и г"3 логической схемы 18 формируются сигналы, соответствующие О, 1 и 2 полупериодам интерференционной кар. тины. Сигналы, соответствующие четным полупериодам интерференционной картины, собираются на входах элемента 29 2 ИЛИ, и на выходе г"4 в этих случаях появляется лог. 1. Сигналы, соответствующие нечетным полупериодам интерференционной картины, собираются на входах элемента 30 2 ИЛИ, и в этих случаях на выходе г"5 формируется лог. .Для получения аналогового сигнала, прямо пропорционального величине зазора, необходимо передать в аналоговый сумматор 23 инвертированный или неинвертированный сигнал с выхода фотодетектора 9 в зависимости от четности полупериода интерференционной картины. Эту функцию выполняют аналоговые ключи 20 и 2. Когда с выхода Е 4 логической схемы 18 на управляющий вход аналогового ключа 21 поступает лог. 1, происходит коммутация выхода фотодетектора 9 с входом аналогового сумматора 23. Когда с выхода г 5 логической схемы8 поступает лог. 1 на управляющий вход аналогового ключа 20, выход фотодетектора 9 через инвертирующий усилитель 19 подключается к выходу аналогового сумматора 23. Сигналы с выходов г 1, г 2, РЗ логической схемы 18 поступают на входы цифроаналогового преобразователя 22, который преобразует дискретный код в ступенчатый аналоговый сигнал. Длина одной ступеньки1402807 Формула изобретения Составитель С. МежневРедактор Л. Долинич Техред И. Верее Корректор И, ЭрдейиЗаказ 2843127 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрсте, ий и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушслая наб., д. 45Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, л, Проектная, 4 соответствует величине зазора, равной .2/4, т. е. одному полупериоду интерференционной картины.Аналоговый сумматор 23 выполняет суммирование ступенчатого сигнала, поступающего с выхода цифроаналогового преобразователя 22, и сигнала, поступающего с выхода фотодетектора 9. На выходе аналогового сумматора 23 появляется непрерывный сигнал, величина которого в любой момент времени пропорциональна мгновенному значению величины измеряемого зазора.Для наблюдения зависимости величины зазора от времени применяется индикатор 24, входом подключенный к выходу аналогового сумматора 23. Устройство для измерения малых зазоровпо авт. св.1231409, отличающееся тем,что, с целью повышения достоверности измерений, оно снабжено последовательно соединенными логической схемой, первым аналоговым ключом, аналоговым сумматором и индикатором, последовательно соединенными инвертирующим усилителем и вторым аналоговым ключом, цифроаналоговым преобразователем, группа входов которого соединена с соответствующей группой выходов логической схемы, второй выход которой соединен с вторым входом второго аналогового ключа, выход которого соединен с выходом первого аналогового ключа, вход инвертирующего усилителя соединен с вторым входом первого аналогового ключа и под ключен к выходу фотодетектора одного изканалов интерферометра, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом аналогового сумматора, а входы логической схемы соединены с соответствующими выходами дешифратора.