Устройство для определения направления смещения подвижного отражателя лазерного интерферометра

(9) и ) 51)5 0 01 В 21/О П И ТЕНИ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛ ЬСТВУ ЛЕНИЯ ДВИЖИНТЕР. ительно для ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1392351, кл. 0 01 В 9/02, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕНАПРАВЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ ПОНОГО ОТРАЖАТЕЛЯ ЛАЗЕРНОГОФЕРОМЕТРА(57) Изобретение относится к измной технике и может быть использо Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения направления смещения подвижного отражателя оптического интерферометра.Цель изобретения - повышение надежности и достоверности определения направления движения в начальный момент работы за счет исключения неинформационных импульсов.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит первую и вторую параллельные цепи, каждая из которых состоит из формирователей 1 и 2 строб-импульсов и триггеров 3-6, схем 7 и 8 совпадения, входы управления которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами ВЯ-триггера 9. Входы формирователей 1 и 2 строб-импульсов соединены с соответствующими входами схем 7 и 8 совпадения, а входы й установки "0" триггеров 3-6 соединены с выходами соот 2определения направления смещения подвижного отражателя оптического интерферометра. Целью изобретения является повышение надежности и достоверности определения направления движения в начальный момент работы за счет исключения импульсов. Использование устройства позволяет повысить надежность и достоверность определения направления движения подвижного отражателя в начальный момент работы устройства за счет того, что однозначно определяет состояние ЯЯ-триггера и цепь импульсов, в которой опережают по фазе импульсы другой цепи. 2 ил. етствующих формирователей. Входы В и Я риггера 9 соединены с прямым выходом риггеров 4 и 6.Устройство работает следующим абра м. зоПри движении интерференционных полос через диафрагмы двух фотоприемников (не показаны) они формируют два синусоидальных сигнала, сдвинутых по фазе на некоторый угол, зависящий от положения диафрагм фотоприемников, Пусть на вход первой и второй цепей поступают два синусоидальных сигнала, причем сигнал, поступающий на вход первой цепи, опережает по фазе сигнал, поступающий на вход второй цепи (см. фиг, 2 а и а, И часть диаграммы), Сигналы первой и второй цепей поступают на входы формирователей 1 и 2 строб-импульсов, причем формтирователь 1 формирует последовательность строб- импульсов по переднему и заднему фронтам сигнала первой цепи (см. фиг. 2 д, И часть диаграммы), а формирователь 2 - по переднему и заднему фронтам сигнала вто 1663427рой цепи (см. фиг. 2 д), Импульсы с выхода формирователя 1 поступают на сцетный вход С триггера 3 и на вход В установки "0" триггеров 5 и 6, а импульсы со входа формирователя 2 поступают на счетный вход С триггера 5 и на входы Я установки 3 и 4.Такая последовательность включения приводит к тому, что каждый последующий по времени импульс с первой цепи является сигналом для установки триггеров 4 и 6 в "0", а импульс, проходящий по второй цепи, является сигналом для установки триггеров 3 и 4 в "О". Такая последовательность срабатывания возможна лишь при движении синусоидальных сигналов в одну сторону, цто соответствует движению интерференционных полос через диафрагмы фотоприемников в одну сторону, При этом на выходах триггеров 4 и 6 остается низкий логический потенциал, В результате Ю-триггер 9 сохраняет свое предыдущее состояние, а на его прямом и инверсном выходах хранится либо "0", либо "1", и схемы 7 и 8 совпадения также сохраняютсвой потенциал, т,е. одна из них открытадля прохождения импульсов со входа формирователя, а другая закрыта. Например, в начальном состоянии открыта для прохождения импульсов схема 7 (соответственно на прямом выходе КЯ-триггера 9 хранится логическая "1") совпадения, и сигналы со входа формирователя 1 проходят через нее на вход реверсивного счетчика (на цертеке не показан), который считает количество интерференционных полос при движении подвижного отражателя в одну сторону.При изменении направления движения подвижного отражателя интерферометра происходит следующее, В нацальной ситуации поступающий на вход сигнал первой цепи (см, фиг, 2 а, -часть диаграммы) опережал по фазе сигнал, поступающий на вход второй цепи (см, фиг, 2 а,частьдиаграммы), на некоторый угол р Сменафаз сигналов произошла в момент времени Т 1, с которого сигнал во второй цепиначинает опережать по фазе сигнал в первой цепи на угол р 1. При этом последовательность импульсов, поступающая навходы триггеров 3 и 4, будет нарушена (см. фиг. 2 ди фиг, 26,часть диаграммы); в результате чего триггер 4 примет импульс бз, а триггер 6 - импульс 04 (см. фиг. 2 г,часть диаграммы), так как сигнал с (см, фиг. 2 Кцасть диаграммы) установки триггеров 4 и 6 в "О" не успевает пройти на их входы В, что приводит к перемене логического уровня на выходе триггера 6, уста 5 О 15 20 25 30 35 40 50 Формула изобретенияУстройство для определения направления смещения подвижного отражателя лазерного интерферометра. содержащее первую, вторую цепи, каждая из которых включает формирователь строб-импульсов, первый и второй триггер, схемы совпадения, первый и второй входы устройства являются входом формирователя строб-импульсов и схемы совпадения первой, второй цепей соответственно, первый и второй триггеры в цепях соединены последовательно, выход формирователя строб-импульсов в каждой из цепей соединен с тактовым входом соответствующего первого триггера и входами установки нуля каждого из триггеров в другой цепи, о т л и ц а ю щ е е с я тем, цто, с целью повышения надежности и новке на его выходе логической "1" (высокий логический потенциал).Наличие сигнала на В-входе триггера 9 в соответствии с предыдущим его состоянием вызовет срабатывание триггера 9, что приводит к смене потенциалов на выходах схем 7 и 8 совпадения, т.е, по сравнению с предыдущим состоянием одна из них закроется для прохождения сигналов с входа формирователя, а другая откроется, т.е, импульсы будут проходить на другой вход реверсивного счетчика, который будет подсчитывать количество интерференционных полос, при движении подвижного отражателя в противоположную сторону относительно предыдущего состояния. Для случая смены фаз (см. фиг. 2 -часть диаграммы) отличие от предыдущего заключается в том, что парные импульсы 01 и г 2 фиксируются триггерами 3 и 4, в остальном устройство работает так же. Таким образом, в той цепи, где импульсы опережают по фазе импульсы другой цепи, импульсы будут пропускаться на вход реверсивного счетчика, При включении устройства и указанном выше исходном состоянии триггера 9 возможен начальный сдвиг фаз между сигналами, показанный на фиг, 2 а - 2 а -цасть диаграммы, тогда при смене направления движения подвижного отражателя и соответственно смене фаз сигналов триггер 9 не переключится, а установится соответствие: опережающие импульсы будут пропускаться на вход реверси вн ого счетч и к а. В устройстве триггеры 3 - 6, 9 могут быть реализованы с помощью микросхем К ТМ 1, Схемы сравнения вы 75полнены на микросхемах К 176 ЛА 7, формирователи строб-импульсов могут быть выполнены на основе двухпорогового компаратора,1663427 5 достоверности определения направления движения подвижного отражателя в начэльный момент работы, оно снабжено РЯ-триггЕром, входы установки единицы и нуля которого соединены с выходом второго триггера первой и второй цепей соответственно, а прямой и инверсный выходы соединены с управляющим входом схем совпадения соответственно первой и вто рой цепей.