Интерференционный датчик линейного перемещения объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХиииеииРЕСПУБЛИК 09 01) з(у С 01 В 21/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ОПИ СКОМУ СВ К У 45К. Шелковник титу ческии о СС79. вид етельсВ 11/00,ДАТЧИК ЛИ- по авт. щийся(54)(57) ИНТЕРфЕРЕНЦИОНННЕИНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕсв. У 838325, о т л и ч тем, что, с целью повыщения точности измерений, он снабжен дополнительным счетчиком, блоком управления, 3 -триг герои, синхронизирующий вход которого подключен к выходу блока управления, информационный вход связан с выходом фотоприемника, выход 3 -триггера сое- динен с входом счетчика, информационный вход дополнительного счетчика подключен к выходу блока управления, установочный вход связан с выходом фотоприемника, фотоприемник выполнен в виде сканистора, делительная анна подключена к выходам блока управления.1 112811Изобретение относится,к измеритель"ной технике и может быть использованодля измерения линейных перемещений.различных объектов,По основному авт. св. В 838325известен интерференционный датчик линейного перемещения .объекта, содержащий источник когерентного света, светоделитель, делящий световой потокна две ветви, и неподвижные отражате Оли, установленные в этих ветвях, све"тосоединитель и фотоприемник, жестко связанные с объектом, и счетчик,три линзы, первая иэ которых располо"жена между источником света и светоделителем, вторая и третья - в каждой из ветвей между светоделителем,и неподвижным отражателем, а светосоединитель выполнен в виде двухгранного. зеркала, одна из граней которого полупрозрачнаНедостатком известного датчика является невысокая точность. измерения,.ограничиваемая тем, что подсчет ведется только целого числа перемещающнхся интерференционных полос.Цель изобретения - повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем,щто интерференцнонный датчик линей-Зоного перемещения объекта снабжен до-.,полнительным счетчиком, блоком управления; 3 -триггером, синхронизирующий вход которого кодключен к выходу блока управления, информационный вход связан с выходом фотоприемника, выход 3 -триггера соединенс входом счетчика, информационныйвход дополнительного счетчика под.ключен к выходу блока управленияустановочный вход связаЫ с выходом фо 49топриемника, фотоприейник выполненв виде сканистора, делительная шинакоторого подключена к выходам блокауправления.На фиг. 1 представлена функцио 45нальная схема датчика, на фиг. 2 -временные диаграммы работы датчика. Датчик содержит источник 1 когеренткого света, оптически связанные . 50 линзу 2, светоделитель 3, линзы 4 и 5, неподвижные отражатели 6-9, свето соединитель 10, объектив 11, сканистор 12, блок 13 управления, состоящий из последовательно соединенных И генератора 14, делителя 15, блока 16 опросе, источника 17 смещения, выходы блока 16 опроса и источника 17 смещения соединены с делительной шиной сканистора 12, формирователя 18, вход которого подключен к выходу делителя 15, последовательно соединенные блок 19 вццеления сигнала, пороговый блок 20, 3 -триггер 21, счетчик 22, решающий. блок 23, цифроаналоговый преобразователь 24, индикатор 25, вход блока 19 выделения сигнала подключен к выходу сканистора 12, последовательно соединенные формирователь 26 и дополнительный счетчик 27, выход которого соединен с входом решающего блока 23, а информационный вход счетчика 27 подключен к выходу генератора 14, вход формирователя 26 подключен к выходу порогового блока 20, синхрон.зирующий вход Э -триггера 21 подключен к выходу формирователя 18.Датчик работает следующим образом.Источник 1 когерентного света формирует световой пучок, который, пройдя линзу 2, расщепляется светоделителем Э на два пучка, которые, пройдя линзы 4 и.5 и отразившись от отражателей 6-9, интерферируют на светосоединителе 10 и направляются через объектив 1.1 на светочувствительную поверхность сканистора 12.Генератор 14 формирует импульсы, которые делятся делителем 15 и поступанш на блок 16 опроса, формирующего напряжение опроса сканистора 12, к делительной шине которого подключен источник 17 смещения. Объектив 11 формирует на счеточувствительной поверхности сканистора 12 как мини" мум изображение двух интерференционных полосПри перемещении объекта, связанногосо светосоединителем 10, объективом 11 и сканистором 12, по светочувствительной поверхности сканистора 12 перемещаются полосы. Изображение интерференционнык полос преобразуется сканистором 12 в видеосигнал, амплитуда которого связана с распределением освещенности на светочувствительной поверхности сканистора 12. Сигнал, снимаемый со сканистора 12, поступает в блок 19 выделения сигнала, и преобразуется пороговым блоком 20. в напряжение прямоугольной формы, которое поступает на информационный вход Э -триггера 21, на сннхронизирунщий вход которого через формирователь 18 поступают импульсы опроса,3 11281 связанные с частотой опроса сканнстора 12,. При изменении амплитуды сигналана выходе порогового блока 20 3 -триг- . гер 21 переключается. Количество переключений фиксируется счетчиком 22 и равно числу интерференционных полос, переместившихся относительно светочувствительной площадки сканнстора 1 О12, т.е. пропорционально перемещениюобъекта. Дробная часть полосы подсчитывается дополнительным счетчиком27.и пропорционально временному интервалу, начало которого. определяется 15 формирователем 26 и связано с време-.нем формирования переднего фронта сигнала, формируемого пороговым блоком 20, а окончание определяется временем формирования стробирующего2 О сигнала формирователем 18. 16При формировании сигнала формирователем 26 счетчик 27 сбрасывается и далее заполняется импульсами, поступающими .с генератора 14.При формировании импульса опроса, формируемого формирователем,18, содержимое счетчика 22, пропорциональное целому числу интерференционных полос, и счетчика 27, пропорциональное дробному числу интерференционно 11 полосы, переписывается в решающий блок 23, информация с которого преобразуется цифроаналоговым преобразо-" вателем 24 и поступает на индикатор 25.Таким образом, за счет предлагаемого выполнения схемы и применения сканистора, повышается точность измерения перемещения объектаизмеряется дробная часть интерференционной полосы., 1128.116 Иб оставитель Т.Айсинехред М. Гергель Бобк Редакт Зак НодписноСССРийаб., д. 4/5 Патент", г. Ужгород, ул ктная,9016/30 Тираж 58 б ВНИИПИ Государственного комитеао делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Рауюская рректор А. Зимокосов