Способ дистанционной поверки линейных мер

О П И С:.АН. И Е ИЗОБР ЕТЕ Н И Я 1769324 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликован 1 я описания 07.10.80 Ч Кз Ст О В 2/02 ГосуДарственный комитет по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Ю, Н. Костава Тбилисский филиал Всесоюзного научноисследовательского института метрологииимени Д. И. Менделеева(54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОЙ ПОВЕРКИ ЛИНЕЙНЫХ МЕРгде: Е/о - амплитуда колебаний,ЗО Ф = Лао/й. 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля поверки линейных мер.По основному авт. св.455239 известен способ дистанционной поверки линейных мер, заключающийся в том, что поканалам связи передают эталонную частоту, эквивалентную эталонному размеру, впункте приема ею модулируют световойпоток источника света, например оптического квантового генератора, поток направляют на поверхности, ограничивающиеповеряемый размер меры и измеряют фазовый сдвиг между импульсами, отраженныы м и от поверхностей (Ц.При этом эталонную частоту в пунктеприема измспяют на определенную вели- -чину до момента равенства ее периода удвоенному фазовому сдвигу между нмпульсачи, отраженными от поверхностей, и повеличине изменения частоты судят о раз.ности размеров поверяемых мер.Этот способ обладает недостаточнойточностью измерений,Целью изобретения является повышение точности измерений,Это достигастся тем, что после изменения эталонной частоты осуществляют еечастотную модуляцию, а о моменте равен.ства периода измененной эталонной часто 2ты удвоенному фазовому сдвигу судят по удвоению частоты, ее огибающей.На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предложенного спосо ба; на фиг. 2 схематически показан характер изменения амплитуды огибающей при суперпозиции частотномодулированных синусоидальных колебаний от разности фаз.1 о Предложенный способ заключается вследующем.По каналам связи передают эталоннуючастоту, эквивалентную эталонному размеру, например, из Государственного центра хранителя единицы времени и частоты.Эту эталонную частоту принимают приемником 1 эталонной частоты и используют ее для поверки опорной частоты синтезатора 2 частоты, который дает возможность 20 изменять эталонную частоту с определенным шагом. Синусоидальные колебания синтезатора 2 модулируют в частотном модуляторе 3 сигналом низкочастотного генератора 4 по закону, описываемому 25 уравнением: У = о - з 1 п (о)от +,Рв 1 п ) (1)гоо - частота, задаваемая синтезатором 2,О - частота задаваемая низкочастотным генератором 4,Лсоо - глубина девиаций.Сигналом с выхода частотного модулятора 3 модулируют в модуляторе 5 светапо интенсивности излучение от источника 6 света, например, оптического квантового генератора,Пучок света после модулятора 5 направляют через полупрозрачное зеркало 7на свободную измерительную часть меры 8 и на поверхность притертой и другой ее измерительной поверхности контактной пластины 9 (либо на зеркала, жесткоскрепленные тубусами двух фотоэлектрических микроскопов, установленных соответственно на начальный и конечныйштрихи штриховой линейной меры). Отраженные нормально от указанных поверхностей световые пучки направляют полупрозрачным зеркалом 7 на фотоприемник 10. Электрический сигнал иа выходефотоприемника 10, соответствующий интенсивности световых пучков, отраженныхот указанных поверхностей, соответственно имеет вид У = У, + У 2. (2)При этом:У, = Ущ яп (мои + з 1 пЖ) (3)7 = о 2 зп 0)о (+Ы) + Дз 1 пй (Е+ЬФ)(4)где: М - промежуток времени, на который сдвинуты фазы модулированных по интенсивности световых пучков .друг относительно друга.Ж = 21,/Согде: .С - длина меры,Со - скорость света в вакууме.Сдвиги фаз для частот соо и й соответственно равны: р = 2 ЦСо,ао и Ч"=2 ЫСОЯПри отсутствии частотной модуляции(6=0)= У У О 1+ УО 2+ 2 РО 02 соЯф ХХ з 1 п (Ы+Ь). (5)Зависимость .амнлнтуды; резульгирую,щего;колебания от фазы ср показана на,фиг.2. в виде кривой 1 из которой: видно,что в.момент, когда удвоенный фазовый сдвиг между световыми пучками, отраженными от поверхностей, ограничивающих размер меры, равен периоду колебаний (р = л), амплитуда результирующего ко лебания принимает минимальное значение,Прн наличии частотной модуляции ам.плитуда результирующего колебания меняется с частотной й, Характер этих изме.нений показан на фиг, 2 в виде кривой 2.10 При р =л результирующее колебаниеимеет вид21 Г У УО 2 т 2 ОО 2 ++ созфз 1 п И 1 + в 1 п (И 1 + Ч") (6) 15 Характер изменения амплитуды результирующего колебания показан на фиг. 2, в виде кривой 3, из которой видно, что амплитуда результирующего колебания из меняется с удвоенной частотой 2 Й, 20 Сигнал на выходе фотоприемника 10наблюдают осциллографом 11, Частоту синтезатора изменяют до тех пор, пока не произойдет удвоение частоты огибающей результирующего колебания.25,Легко заметить, что при глубине девио оации 1 соо = ЛЕ.счастота синтезатора Ооо, при которой прозо исходит удвоение частоты огибающей результирующего колебания, наблюдаемой на экране осциллографа, эквивалентна длине меры, определенной с точностью +ЬЕ.35Формула изобретенияСпособ дистанционной поверки линей.ных мер по авт. св, Юе 455239, отл ич а ю щ и й с я тем, что,. с целью повышения точности измерений, после изменения эталонной частоты осуществляют ее частотную модуляцию, а о моменте равенства периода измененной эталонной частоты удвоеи. Ф 5 ному фазовому сдвигу судят по удвоениючастоты, ее огибающей.Источники информациипринятые во внимание. при экспергизе1, Авторское свидетельство СССР ВУ Мо 455239 кл. 6 01 В 19/36, 1972 прототип).769324 г Составитель П. Юров Техред О. Павлова Корректор Л, Стеааи урасова сдакто Заказ 7118 Изд. Ьо 505 Тираж 810 Ц 11 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушская набд. 4(5 Лагорская типография Упрполиграфиздата Мособлисиолком Подписноеткрьттий