Способ измерения перемещений

(57)н)й т И )ОбОхни ЕТЕНИР ОТНОСИТСЯ с. Цельк) изобрет ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИпр щение оптич )ия потока излуча )ичсского пути од Ов на величину, )ю величин 1 пер к измерительния является перемещения вы пи ние ской сис теля путе ного из с в два емещени)Оток иы и ньпак саГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ БРЕТЕНИЯ 2мого объекта. Световой поток монохроматического излучателя 1 делят на два световых потока, один из которых. обращается по отношению к другому так, чтобы пространственные нестабильности световых потоков компенсировались на блоке 2 свето- делителя. Один из потоков направляется на координатно-чу вствительный фотоприемник 5, расположенный на объекте 9, другой, отраженный от объекта 9, через триппельпризму 3 направляется на координатно. чувствительный фотоприемник 4, неподвижный относительно основания. Полученные электрические сигналы через усилители 6 и 8 с определенными коэффициентами усиления поступают на сумматор 7. В результате операции суммирования напряжения, пропорциональные составляющим пространственной нестабильности световых потоков, х ничтожаются.ил.Изобретение относигся к области измерительной техники и может быть использовано для измерения малых перемещенийЦелью изобретения является повышение точности измерения и. рече щения объекта и упросцение оптической системы формирования потока из.учате.я путем изменения оптического пути одного из световых пото. ков на величину, в лвд раза превышаюсцую величину перечецения самого обьекта.Нд чертеже прслставлено устройство, реализуюсцее способУстрсйствс содержит оптически свя анные монохроматический излучатель 1, светолелительный блок 2, гриппелырилмх 3 и первый координатно-цх вствительный фотоприемник 4, второй корлиндтно.чувствитедьный фотоприечник 5, илс.совдтельно соелиненные первый усчлите.ь 6 и су ччдтор 7, второй усил итс л , 8. В горой коорли на тн. чувствительный приемник и триппеьнр 4 мд жестко свилаш с кон ро.ируечыс ооъектом ), первый ккрлиатно-чувствительный приемник 4 и лонохрмагический и:лх цдтель 1 укрслс нц нс .снижно относитсльн основания, вы хол перво, корли ндт гн- чувствительноо приемник; 4 селинен с Вхлом второго усилителя 8 выход которого соединен с вторым входом сумматора 7 Оптический вход вторсг ккрдинатно.цунстви тел ьноп прие, пик;. 5 оптически с вя з н со светолелитсльнцч б кос 2, а вцх. се,с нен с входм псрвг,си.ителя 6Устройс гво р;огзслелукци, с,р, оч.Чонохромстцс с кии и л; чдтс, ьмер полу пров.с ковци и ,у ш г , и,и , - вый лазер, хс;н;нгивегся нс ;си.,ш относительно ос н 4 Н я И ЛЗЛдст иск.сис положение кснтрс ндример, хжснис позиционирвдния б,ктд 5 Оггич ский блок 2 рдзлеляе световй носок из,учд теля 1 на лвд п,р;г;ел Ных рибилительно равны, и чошности светвых и- тока, олин икгры.х бсрачиваетс я по отношеник к втоНму таким обрдлол, что при сложении ндпря ксний с выхолоч координатнс-чувствительных фотоприемников, напряжения, ропорциональные перемещению, склдлывдктся, а напряжения, пропорциональные прострднсгвенной нестабильности светово о пока, кочпенсируктся.Одни ил этих пстоков напра вляктся на второй координатно чувствите,ьнцй фото. приемник 5, жсстксвязднный с кснгролируемым объектсм 9, другой осле отражения ог триппс.ьпризмы 3, укрсплснной на обьскте, непосрелственс нспрзвля ется на первый кссрлинс Но-чхвств 4 си Ный фотоприемник 4, ус дновленнцй ц полнижно относительно основания.Гри перемещении бъсктз ,) на хЛ свет вой зоил перемсшдется по поверхносц вг:. рого коорлиндтно-чувствительного Фтоприемника 5 на зХ, формируя ьз его выходе электрический сигнал(/4= - х1 Л (1)где К 5 чувствительность к перемещению второго координатно чувствительного фотоприемника 5. Одновременно световой зонд, отраженный от второй триппельпризмы 3, координатно-чувствительного фотоприемника 5 перемешается но поверхности пер вого координатно-чувствительного приемника 4 нд +2 Х, т.в 2 раза бльве по величине и в противоположном направлении, формируя на его всхсде электрический сигнал(,4=2 К 4 сЛ (2) 15 где Кчувствительнос 1 ь первого координатно-чувствительного фс оприемника 4 к перемещениюФлуктуации прог;раш цнного положения пучка света, вы вдцс угловой нес",.бильностью положения луте я 1 и флуктудциями коэффици т; пресмления воз лунного тракта излучзт-л, 1 светодели.тльный блок 2, при ,ля к равным по ве личине и олиндковыч о направлениям ПЕРСМ ПССНИЯМ СВЕтВЫ,ХВ ПО ПОВЕРХ НОС 1 с РВО О И оРГС ОР,СНДТНО-ЧУВствител, ых фотоприемников 4 и 5, Формируя сигнз;ы нд их выходх)хи К коэффициенты усилениясответтвенно усилителей 6 и 8.При условии )х, К 6=К К 4, складывая 35 сигналы на выходе усилителеи 6 и 8 (Уби У на входе сумматора 7), получим (;+ (. - К ЪЛ )- К 1 Х, +2 КЛЛ К 1 Л П=- = - К М=-КК 6 ЪЛТаким образом, на вцх,ле сумматора 40 7 получается электрический сигнд пропорциональный перемесцению объекта Х, и исключается погрешность, обусловленная нестабильностью пространственного положения потока излу ения лазера и флук.тузциями коэффициента преломления воз душного тракта, по которому распространяется поток излученного лазера.Фор.чила изобретенияСпособ измерения перемещений, при ко- "0 тором формируют световой поток, разделяютна два параллельных равных по мощности световых потоков: опорный и измерительный, обращают один из них по отношению к другому до наступления компенсации составляющих пространственной.нестабильности световых потоков, направляют измерительный поток на объект, преобразуют оба потока в электрические1527495 Составитель В. МолодцовРедактор Л. Гратилло Техред И.,Верее Корректор В. ГирнякЗаказ 750146 Тираж 683 Поди исноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 сигналы, суммируют эти электрические сигналы и по полученному суммарному электрическому сигналу определяют величину перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, направ. ляют опорный световой поток на объект и преобразуют его таким образом, что его смещение увеличивается в два раза по сравнению со смещением измерительного потока.