Способ измерения геометрических параметров поверхности в интерференционном профилографе белого света

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 191)5 С 01 В 21 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЭОБРЕТЕНИ сд(56) Авторское свидетельство СССРь 1298542, кл. С О В 21/ОО, 1985.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕ 1 ИЯ :ГЕОМЕТРИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ ПОВЕРХНОСТИ В ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОМ ПРОФИЛОГРАФЕ БЕЛОГО ЦВЕТА(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быт использовано для измерения профиля поверхности и является дополнит к изобретению по авт. св. Р 129 Цель изобретения - уменьшени мени и повышение точности иэмер за счет Формирования более точнь оценок измеряемого параметра пе вычислением среднего. На чертеже изображена устройства, реализующего Устройство, реализующ состоит из интерферометр света, опорного зеркала ра 3, опорное зеркало 2 на модуляторе 3, генерат лирующего напряжения, ди фотоприемника 5, генерат клоняющего напряжения, бьным42. и блок-схемаспособее способ,а 1 белого2, модулятозакрепленоора 4 модусс ек торногоора 6, отлока 7 изме ПИСАНИЕД ВТОРСКОМУ СВИ 2ретения - уменьшение времени и повы,шение точности измерений. за счет формирования более точных оценок измеряемого параметра перед вычислением среднего. Способ заключается в формировании сигнала расстройки, пропорционального положению аэроматической полосы, изменении разности хада интер Ферирующих лучей в сторону уменьшения сигнала расстройки, сравнении сигнала расстройки с допустимой ошибкой измерения, сложении сигнала расстройки с сигналом, пропорциональным изменению разности хода, и усреднении тех суммарных значений, для которых сигнал расстройки меньше допустимой ошибки. 1 ил. нения положения ахроматической полосы, Формирователя 8 сигнала Фиксированной длительности, формирователя 9 сигнала расстройки, генератора О компенсирующего напряжения, датчика 11 перемещения опорного зеркала, формирователя 12 сигнала дон".тимой ошибки, блока 1.3 сравнения, вь числительного блока 14.Интерферометр 1 оптически связан с диссекторным Фо оприемником 5, отклоняющая система которого связана с выходом генератора б отклоняющего напряжения, а выход - с блоком 7 измерения положения ахроматической полосы, выход которого подключен к первому входу формирователя 9 сигнала расстройки, к второму входу которого .подключен формирователь 8 сигнала фиксированной длительности. Выход1 э 75070 формирователя 9 сигнала расстройки связан с входом блока 13 сравнения и входом генератора 10 компенсирующего напряжения выход которого свяФ5 зан с модулятором 3, к которому подключен также генератор 4 модулирующего наряжения. Вход датчика 1 перемещения опорного зеркала связан с опорным зеркаЛом 2, а его выход. - с первым входом вычислительного блока 14 второй вход которого связан с выходом блока 13 сравнения, а выход вычислительного блока 14 связан с генератором 6 отклоняющего напряжения. Выход формирователя 12 сигнала допустимой ошибки подключен к второму входу блока 13 сравнения, Выход формирователя 9 сигнала расстройки связан с входом вычислительного блока 14,щ 0Способ и работа устройства осуществляются следующим образом.Генератор 4 модулирующего напряжения приводит в периодическое движение модулятор 3, на котором закреплено 25 опорное зеркало 2 интерферометра 1, Диссекторный фотоприемник 5 осуществляет построчную регистрацию интерференционного поля, На выходе диссекторного фотоприемника 5 возникает фотоэлектрический сигнал, полученный в результате преобразования интерференционной картины в х-сечении интерференционного поля, Блок 7 измерения положения ахроматической полосы вьще - лен из поступающего на вход сигнала пик, связанный с ахроматической полосой, и формирует сигнал, пропорциональный временному положению центра ахроматической относительно начала40 развертки, Формирователь 8 формирует сигнал, длительность которого не изменяется и равняется приблизительно 1/4 периода модуляции. Сигналы с выходов блока 7 и формирователя 8 посту 1 пают на вход формирователя 9 сигнала расстройки, который формирует импульс, пропорциональный разности длительностей входных сигналов, т,е. пропорциональный положению пика сигнала,50 связанного с ахроматической полосой, полученной на выходе фотоприемника 5, относительно положения, выбранного с помощью сигнала фиксированной длительности за начальноеЗа началь 55 ное положение центра ахроматической полосы, относительно которого производится автоподстройка, принимается то положение, когда длительности сигнилов, сформированных блоком 7 иформирователем 8, равны.Сигнал расстройки подается на генератор 10 компенсирующего напряжения,который в зависимости от знака ивеличины расстройки формирует напряжение соответствующего уровня, подаваемое на модулятор 3 с таким знаком, чтобы в результате возникающегопри этбм смещения опорного зеркала2 сигнал расстройки уменьшался, Перемещение опорного зеркала непрерывноизмеряется датчиком 1 1 перемещения.Формирователь 12 сигнала допустимойошибки формирует сигнал, длительностькоторого задает максимальный сигналрасстройки,В блоке 13 осуществляется сравнение сигнала допустимой ошибки, сформированного формирователем 12, и сигнала расстройки, сформированного формирователем 9,Если сигнал расстройки меньшевеличины заданной формирователем 12,блок 13 сравнения формирует сигналуправления, который подается на вычислительный блок 14, и в память вычислительного блока 14 записываютсяпоказания датчика 11 перемещения ивеличина сигнала расстройки с выходаформирователя 9. Если сигнал расстройки больше сигнала допустимойошибки, производится автоподстройка,заключающаяся в дополнительном изменении разности хода ннтеферирующихлучей в сторону уменьшения сигналарасстройки, преобразовании фотоэлектрического сигнала, полученного навыходе фотоприемника 5, в последующих периодах модуляции в той сторонеинтерференционного поля в блоке 7,где формируется сигнал о положениицентра ахроматической полосы, сравнении его с сигналом фиксированнойдлительности, в формировании сигналарасстройки и сравнении его с сигналом допустимой ошибки. Эти операцииповторяются до тех пор, пока сигналрасстройки не станет меньше сигналадопустимой ошибки. Тогда блок 13формирует сигнал управления и в память вычислительного блОка 14 попадают лишь те пары значений показанийдатчика 11 перемещения и сигналарасстройки, для которых сигнал расстройки меньше сигнала допустимойошибки, т.е., отклонение ахроматическойполосы от начального положения не5 15750706 превышает заданной величины, которая сечении; п - степень усреднения; может быть выбрана достаточно . малой. Е. - показания датчика 1 при 1-томизмерении; Е - значение сигналарасстройки, и дает команду на отклоняющую систему фотоприемника, Вышеперечисленный цикл операции повторяется во всех сечениях поочередно,Составитель М.КузнеРедактор М.Товтин Техред М.Ходапнч Корректор Т.Малец Заказ 1780 Тираж 489 ПодпВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская на н открытиям при ГК д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагари 101 Если за счет, например, вибрацииразность хода плеч интерферометраизменится на столько, что сигнал расстройки будет больше сигнала допустимой ошибки, блок сравнения 13 блокирует входы вычислительного устройства14 и соответствующие исключаютсяиз последующей обработки до тех пор,пока сигнал ошибки не станет мен.,шесигнала допустимой ошибки,После того,как в данном. сечении будет 15сделано заданное количество отсчетов,необходимое для статистического усреднения, вычислительный блок вычисляетвысоту перепада профиля поверхностиг ев этом сечении= - - - - гдеиЕ - высота перепада профиля в данном Формула изобретенияСпособ измерения геометрических параметров поверхности в интерференционном профилографе белого света по авт. св. Р 1298542, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени измерений и повышения точности за счет формирования более точных оценок измеряемого параметра, перед вычислением среднего к каждому иэ и значений добавляют значение соответствующего сигнала расстройки.