Устройство для измерения линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОС ПО В 22шиностроительный С.С.Сергудинов В 2375577, 8.ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕ измебретения и и расза счет по фазе,волновогося контрастустройствет. 1 э.п. кие сигналь разделенные искривление компенсируютфронта, при том повыша двухл реобра ий пре терфер чивость. ерсивный и помехоуобеспеченф-лы, 3 ил АРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНЬЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относитсярительной технике. Целью иявляется повышение точностширение предела измеренияповышения отношения сигналУстройство содержит лазер,чевой интерферометр, фотопватели, волоконно-оптическразователь, связывающий ин,801237906 метр и фотопреобразователи и выполненный в виде двух линеек, каждая изкоторых состоит из четырех входныхторцов дискретов, четырех наборовпериодических решеток с синусоидальным распределением плотности пропускания оптического потока и периодом,равным периоду интерференционнойкартичы, Каждый из наборов решетоксмещен на 1/4 ширины интерференционной полосы. Расстояние от референтного отражателя до светоделительнойпластины интерферометра 1-2 длинырезонатора лазера. Линейки преобразователя передают выходные оптичес 12379 ОбИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении линейных перемещений, в частности при созданиивысокоточных измерительных систем,координатно-измерительных машин, инструментальных микроскопов и прецизионных металлорежущих станков.Целью изобретения является повышение точности и расширение предела 10измерений путем повышения отношениясигнал/ шум,На фиг. 1 показана оптическая схема устройства; на Фиг, 2 - волоконнооптический преобразователь, вид с 1.торцов линеек с наложенными периодическими Фильтрами и спроецированнойинтерференционной картиной; нафиг. 3 - блок-схема устройства.20Устройство содержит лазер 1 интерференционную светоделительную пластину 2, измерительный отражатель 3, референтный отражатель 4, расположенный от интерференционной светоделительной пластины 2 на расстоянии в , отражающий элемент 5, составляющий со светоделительной пластиной 2 дополнительный измерительный канал,30 два фильтра 6 низких пространственных частот, согласованные периодические фильтры 7, геометрически согласованные с волоконно-оптическим преобразователем 8, четыре фотопреобразователя 9, установленных на выходах преобразователя 8, четыре предварительных усилителя 1 О, четыре дифференциальных усилителя 11, четыре оптрона 12, соединенных с соответствующими усилителями 11, дешифратор 13, и схему 14 счета импульсов, соединенную с ним, оптроны 12 подключены к входам дешифратора 13.Устройство работает следующим образом.Излучение лазера 1 делится интерференционной светоделительной пластиной 2 надвое, одна часть пучка направляется к измерительному отражателю 3, отражается от него и возвращается назад к светоделительной пластине 2 в точку рекомбинации. Вторая часть пучка направляется к референт- ному отражателю 4 и, отразившись от него, идет к светоделительной пластине 2 в точку рекомбинации, где интер. ферирует с первым пучком. На светоделительной грани интерференционной пластины 2 образуются два Фронта.стоячих волн, расположенных перпенди- кулярно друг другу.Оптическая информация в виде интерференционных полос проходит через Фильтры 6 и 7 и воспринимается входными торцами линеек волоконно-оптического преобразователя 8. Далее оптические сигналы преобразуются преобразователями 8 в соответствующие электрические сигналы, которые усиливаются предварительными усилителями 10 и поступают на входы дифференциальных усилителей 11. Данные усилители компенсируют постоянную составляющую сигнала и ослабляют синхронную помеху. С дифференциальных усилителей 11 сигналы поступают на светодиоды оптронов 12 и далее с фото- диодов - на дешифратор 13. В дешифраторе 13 сигналы преобразуются в счетные импульсы и в определенной последовательности подаются в схему 14 счета импульсов,.Формула изобретенияУстройство для измерения линейных перемещений, содержащее лазер, двухлучевой интерферометр, состоящий из измерительного и референтного отражателей интерференционной светоделительной пластины, два фотопреобразователя и электронно-логический блок, включающий три предварительных усилителя, два дифференциальных усилителя и схему счета импульсов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения предела измерения, устройство снабжена дополнительным измерительным каналом, выход которого оптически связан с выходом основного измерительного канала посредством волоконно-оптического преобразователя, выполненного в виде двух оптических линеек, устанавливаемых в плоскости локализации интерференционной картины обоих измерительных каналов, каждая из линеек волоконно-оптического преобразователя состоит из четырех входных торцов одинаковых дискретов световодов, перед которыми установлены оптические фильтры низких пространственных частот и согласованные периодические фильтры, состыкованные с входными дискретами линеек и представляющие собой четыре набора пери 123790 бодических решеток с синусоидальным распределением плотности пропускания светового потока и периодом, равным периоду интерференционных полос, каждый из наборов решеток смещен 5 один относительно другого на четверть ширины интерференционной полосы, а выходные торцы дискретов линеек с синфазными смещениями попарно объединены в жгуты и связаны с соот Оветствующими фотопреобраэователями, а расстояние от референтного отражателя до интерференционной светоделительной пластины составляет половину резонатора лазера. 15 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что электронно-логический блок снабжен четвертым предварительным усилителем, третьим и 20 четвертым дифференциальными усилителями, четырьмя оптронами и дешифратором, выходы предварительных усилителей соединены с входами дифференциальных усилителей таким образом, чтовыход первого предварительного усилителя связан с прямьщ входом первого и инверсным входом третьего дифференциальных усилителей, выход второго предварительного усилителя - спрямым входом второго и инверснымвходом четвертого дифференциальныхусилителей, выход третьего предварительного усилителя - с прямым входомтретьего и инверсным входом первогодифференциальных усилителей, выходчетвертого предварительного усилнтеля - с прямым входом четвертого иинверсным входом второго дифференциальных усилителей, выходы дифференциальных усилителей подключены черезоптроны к входам дешифратора, выходыкоторого связаны с входами схемысчета импульсов.123790 б оставитель Е.Глазковаехред Л. Олейник орректорЛ.Патай ор Н.Швыдка Подписно Заказ 3277/41 ектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород Тираж 670НИИПИ Государственного кпо делам изобретений13035, Москва, Ж, Рау тета СССРткрытийая наб., д. 4