Устройство для измерения линейных перемещений

3 1499111Изобретение относится к измерительной технике и может бить использовацо для измерения линеиных перемещений н точном приборостроении и станкостроении.ель изобретения - повышение точности измерений эа счет повышенияконтрдстд интерференционных муаровых полос. 10Па чертеже приведена оптическая схема устройства для измерения линейных перемещений по интерференционным муаровым полосам.Устройство содержит последовательно установленные источник 1 света, входную диафрагму 2, установленную н фокальной плоскости объектива 3, связанные механически с перемещаемым объектом поворотное зеркало 4 20 и пропускающую решетку-индекс 5, связанную с неподвижным оснонацием устройства отрджательную решетку- шкалу 6. Решетка-индекс 5 установлена так, что ее рабочая поверхность составляет клинообразный воздушный зазор с рабочей поверхностью решетки-шкалы 6. Ребро клина ориентиронацо в направлении, перпендикулярном штрихам обеих решеток,по стрел ке а, Угол клина равен Ц . Постоянная решетки-индексд 5 превышает на величину дд номинальное значение, при котором соотношение постоянных обеих решеток 5 и 6 составляет целое чис ло и. В фокальной плоскости обьектина 3 расположена выходная диафрагма 7, за которой установлен блок 8 отсчета перемещений.Устройство работает следующим 40 образом.Свет от источника 1 проходит через входную диафрагму 2 и попадает расходящимся пучком на объектив 3.Далее параллельным пучком свет пово ротным зеркалом 4 направляется в зону переналожения пропускающей решетки-индекса 5 и отражательной решетки-шкалы 6, где в результате последовательной дифракции на пропускающей, отражательной и вновь на пропускающей решетках образуются интерференционные муаровые полосы. Световой пучок результирующего нулевого порядка отражается по автоколлимации обратно, 55 фокусируется объективом 3 на выходной диафрагме 7. При перемещении решетки-индекса 5 вместе с поворотным зеркдлом 4 относительно решетки 4шкалы 6 в рабочем поле устройства муаровые полосы перемещаются и модулируют интенсивность выходящего светового потока, Колебания интенсивности регистрируются блоком 8 отсчета перемещения и служат мерой перемещения измеряемого объекта. В результате наклона решетки-индекса 5 на уголпо отношению к поверхности решетки- шкалы 6 паразитные пучки света, отраженные от ее рабочей и нерабочей поверхностей, выводятся за пределы ныходной диафрагмы 7 и не снижают величину модуляции выходного рабочего светового пучка. При повороте решетки-индекса 5 ее эффективная постоянная Й, уменьшается, ее предварительно введенное приращение Дй компенсируется. Регулируя величину угла , добиваются положения решетки- индекса 5, при котором муаровые полосы растягиваются на все рабочее поле так, что вместо движения муаровых полос происходит равномерное изменение освещенности во всех точках рабочего поля устройства.Пусть при параллельной установке решетки-шкалы 6 и решетки-индекса 5 рабочий и паразитный пучки света, отраженные соответственно решетками 6 и 5, располагаются в центре выходной диафрагмы 7. Чтобы полностью вывести паразитный пучок света из выходной диафрагмы, его необходимо сместнть на расстояние г не меньше,11+ 12чем г2ГДе 1 1 и 1 2 - размеры ВХОДНОЙ и Выходной диафрагм соответственно.С этой целью решетку-индекс 5следует повернуть на уголГ 1+ 12д )ч 2где Г - фокальное расстояние объектива 3.Для компенсации поворота решетки-индекса 5 на угол ф величина приращения ДЙ постоянной должна обеспечивать равенство нулю угла расхождения интерферирующих лучей.Это условие ДЬстигается прис (В+А 1 иА В(с+1)где с и ориентирована к заштрихованной по 5 верхности решетки-шкалы так, что ребро клина поверхностей решеток перпендикулярно их штрихам, а угол 9 между этими поверхностями удовлетворяет ус- ловепО А = совф 2 Л/3 = соя ц 1-2 О у (1,+ 1 )/4 Г,Устройство для измерения линейных перемещений по интерференциональным муаровым полосам, содержащее основания, последовательно установленные источник света, первую диафрагму, предназначенную для связи с объектом, пропускакнцую решетку-индекс, одна иэ поверхностей которой заштрихована, установленную на основании решетку- шкалу, поверхность которой, обращенная к решетке-индексу, заштрихована, вторую лиафрагму и отсчетный узел,25 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, заштрихованная поверхность решетки- индекса выполнена с постоянной д ,Яс (В+А)лА В(с+1) А = сов( В = сов- длина волны ис 1 и 11 - размеры спервой и очника света;ответственноторой диафрагми длины штрихо правле ето фокусное асстояние объекти дел тношеиие Составитель В,Бахтинедактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Мале Тираж 683 венного комитет 3015, Москва.аказ 4677/36 ВНИИ 11 И ГосудаР Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР: соя 1 2 ч вп(агсв.и)1дсозчп формула изобретения где д- постоянная решетки-индекса; п - целое число. с - сов 2 нп - (агсвю . --- )2 д 2-- совЧ