Устройство для измерения углового перемещения объекта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) И) 01 В,9/02 501 в 11 ИЯ К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВУ юкехникой еволюцнн тнп). ИЗМЕ т ОСУ АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ(71) Киевский ордена Ленннв политческий институт им, 5 О-летия Вели- Октябрьской социалистической р(56) 1, Авторское свидетельство СССРЬ 696285, кл.01 В 11/26, 1978.2. Заявка фРГ И 1777171,кл. Я 01 В 9/00, 1972 (прото(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯРЕНИЯ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ,ОБЪЕКТА, содержащее источник когеентнрго излучения, двухлучевой ннтерферометсостоящий из оптически связанных светоделительного элемента и отражающегоэлемента, формирующих пврвллельные пучки лучей, двух триппель-призм, устанвв,аевемых нв объекте, зеркала н фотопри.емникв, о т л и ч а ю щ е е с ятем,что, с целью рвсщнрення функциональных возможностей, оно снабжено вторым светоделительным элементом, установленным между источником когерентного излучения и первым светодепнтельным элементом, вспомвгательним трехлучевым интерферо метром, вторым фотоприемникам, блоком выделения максимумв, вход которого подключен к второму фотоприемнику, и каочевым элементом, упрввлякзций вход кото рого подключен к выходу блока мвксимума, а информационный вход связан с первым фотоприемником,2. Устройство па п. 1, о т л н ч в юш е е с я тем, что трехлучевой интерферометр состоит из оптически связанныхдвух светодерительных элементов, формирующих параллельные .пучки лучей в измерительных ветвях, первого зеркала, установленного в опорной ветви, и второго зеркала, расположенного нв объекте н оптически связанного с двумя измери ельными ветвями.изобретение относится к измеритель -ной технике и может быть использованоцдя измерения угловых перемещений различных объектов.Известно устройство цдя измерения 5угдового перемещения обьекта, соцержащее цатчик угла поворота объекта и цат. чик формирования отсчетного направдення,оптически связанный с цатчиком угла поворота объекта 110Недостатком такого устройства является невысокая точность датчика формирования отсчетного направдения.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство ддя измерения углового перемещенияобъекта, соцержащее источник когерентного излучения, цвухлучевой интерферометр,состоящий иэ оптически связанных свето-.дедитепьной эдемента и отражающего эдемента, формирующих параддедьные пучкилучей, двух триппель-призм,устанавдиваемых на объекте, зеркала и фотоприемни-ка 2 ДНецостатком известного устройстваявляется отсутствие формирования отсчетного нацравпения.Целью изобретения является расширение функционадьных возможностей,Указанная цепь достигается тем, что 30устройство цпя измерения углового перемещения объекта, содержащее источниккогерентного излучения, двухдучевой интерферометр, состоящий из оптическисвязанных светодедитедьного эдемента и З 5отражающего элемента, формирующих параллельные пучки лучей, цвух триппедьприэм, устанавливаемых на объекте, зеркада и фотоприемника, снабжено вторымсветоцедитепьным эдементом, установлен" 0ным Между источником когерентного из. интерфорометром, вторым фотоприемником,блоком выделения максимума, вход которого поцкдючен к второму фотоприемнику,и ключевым элементом, унравдяющий вхоцкоторого подкдючен к выходу блока выделения максимума, а информационный входсвязан с первым фотоприемником. Кроме того, трехлучевой интерферометр состоит иэ оптически связанных двух све тодедитедьных эдемеитов, формирующих паралледьные пучки дучей в иэмеритеа5 , иых ветвях, первого эеркапа, установленного в опорной ветви, и второго зеркала, расцодоженного на объекте и оптически связанного с цвумя иэмерительныди ветвями.На чертеже представлена функциональ ная схема устройства.Устройство соцержит источник 1 когерентного излучения, светоцелительные эдементы 2 - 4, триппель-призмы 5 и 6 устанавливаемые на объекте 7,. зеркапо 8, зеркадьную призму 9, шелевую диафрагму 10, первый фотоприемник 11 формирователь 12, ключевой элемент 13, реверсивный счетчик 14, взпомогательный трехлучевой интерферометр 15, включающий светоделительные элементы 3 и 4, первое зеркало 16, установденное в опор" ной ветви, второе зеркало 17, расположенное на объекте 7 и оптически связанное с двумя измерительными ветвями, плоскопаРаллельную пластину 18, установленнуюв одной иэ измерительных ветвей, щедевую диафрагму 19, второй фотоприемник20, блок 21 вьщеления максимума, состоящий из усилителя 22, амплитудногоцискриминатора 23, узда 24 экстремумаи, триггера 25.Устройство работает сдецующим образом.Когерентное излучение, формируемоеисточником 1 когерентного излучения,расщепляется, светоцедительным элементом 2 на два пучки пучек основной ивспомогатедьный. Основной пучок пучек,пройдя светоцедитедьные элементы 3 и 4, =.преобразуется в параллельные пучки пучей, направдяемые на триппедь-призмы5 и 6, расподоженные на объекте 7.Параддедьные пучки лучей поспе поворота триппедь-призмами 5 и 6 отражаются от зеркада 8 и в обратном хоце интеРферируют на светоцедитедьном элементе 3,Интерференционная картина переносится с помощью зеркальной призмы 9 нащедевую циафрагму 10,При повороте объекта 7 на выходефотоприемника 11 формируется электрический сигнад, который нормируется формироватедем 12 и направляется черезключевой элемент 13 на реверсивныйсчетчик 14, поцсчитывающий количествоинтерференционных полос, число которыхсвязано с угловым перемещением объекта 7. Формирование отсчетного направленияна объект осуществдяется с помощью вспомогатрдьного трехдучевого интерферомет31043486 4Вспомогательный пучок лучей, форъГи- Максимум электрического сигнала на руемый светодедитедьным элементом 2,: ходится узлом 24 экстремума, который, ,направляется на светодедитедьные элемен формирует сигнал, перебрасывающий триг ты 3 и 4, расщепляющие его на опорную гер 25. Выходной сигнал с триггера 25 ветвь, направляемую на первое зеркало 5 открывает кдюч 13, разрешая прохожде, и две измерительные ветви, направ- ние электрических сигналов на реверсив дяемые на второе зеркало 17, расподоный счетчик 14, который начинает отс женное на объекте 7. чет изменения углового перемещенияПри повороте второго зеркала 17 ао. объекта 7 от фиксированного направдения положения, перпендикулярного направде. 10 на объект.нию пучков. лучей, падающих на триппедь Пдоскопараппедьная пластина 18 пред- призмы 5 и 6, на светодедитедьном эле назначена ддя согласования фаз огерент менте 3 формируетсяконтрастная интер- ного издучения в первой и второй измери-ференционная картина, которая переносит- тельных ветвях. ся с помицью зеркальной призмы 9 на 15 Таким образом, предлагаемое устрой ф. щепевую диафрагму 19. ство позводяет измерять угол накдонаПри этом на выходе фотоприемника объекта с чувствительностью до 0 001920 формируется электрический сигнал, а также измерять угол поворота объекта постуиакщий в блок 21 выведения мак в диапазоне + 400, при этом расширявтсимума, в котором усиливается усидите 20 ,ся:функциональные возможности объекта дем 22, седектируется по амплитуде за счет обеспечения измерения двух амплитудным дискриминатором 23. .,параметров