Лазерный интерферометрический измеритель перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 167919 О А 5 601 В 21/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВ К АВТОРСКО ЕЛЬСТВУ диотехники но-исследо ческим лазе дственно.М.Милинкис 978, 1,третьего входа - с выходом компенсатора 5. Блок 4 в каналы 7 - 9, которые вклю - 12, дешифраторы 13 - 15 вторые 17 - 21 ключи. Кро выборки входят два элеме автоматического борки содержит чают счетчики 10 первые 16 - 20 и ме того, в блок 4 нта И-НЕ 22, 23,ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт рэлектроники и автоматики, Навательский центр по технолограм АН СССР и Произвобъединение "ЗИЛ"(56) Измерительная техника, -- 61 54) ЛАЗЕРНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к контр измерительной технике а именно к ной интерферометрии, и может использовано в станкостроении для из ния линейных перемещений,Целью изобретения является повышение быстродействия за счет параллельных операций пересчета информации о перемещении в метрическую систему.На фиг.1 представлена структурная схема лазерного интерферометрического измерителя перемещений; на фиг,2 - схема блока выборки электрических импульсов; на фиг.3 - временные диаграммы работы блока выборки.Измеритель содержит лазерный блок 1, оптически связанное с ним фотоприемное устройство 2, сумматор 3, блок 4 выборки электрических импульсов и автоматический компенсатор 5. Выходы блока 4 соединены с входами устройства 6 индикации, а шина(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, Целью изобретения является повышение быстродействия за счет параллельных операций пересчега информации о перемещении в метрическую систему, Для достижения цели в лазерный интерферометрический измеритель перемещений введен блок выборки электрических импульсов 4, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами сумматора 3, третий вход блока выборки соединен с выходной шиной автоматического компенсатора 5, а два выхода блокавыборки соединены с соответствующими входами устройства индикации 6. 1 з.п,ф-лы, 3 ил,Измеритель работает следующим образом. При отсутствии перемещения на входе фотоприемного устройства 2 присутствует статическая интерференционная картина.поступающая с лазерного блока 1. При этом на выходах сумматора 3 отсутствуют электрические импульсы. При отсутствии импульсов на входе блока выборки электрических импульсов на его выходе устанавливают ну-.левой код, который поступает на вход устройства 6 индикации, которое визуализирует информацию об отсутствии перемещения.5 10 15 20 25 30 При возникновении перемещений на выходе фотоприемного устройства 2 возникает квадратурный сигнал, а на выходах сумматора 3 - последовательность импульсов (на одном из них в зависимости от направления перемещения), которые поступают на соответствующий вход блока 4 выборки электрических импульсов и на соответствующий вход счетчика 10 канала 7 блока 4. Поступающие импульсы заполняют счетчики 10 - 12; одновременно поканально происходит параллельная обработка измерительной информации. Напоимер, в канале 7 (см,фиг.2) с выходов сч:ика 10 на первую группу входов дешифратора 13 поступает кодовая комбинация, приведенная на фиг.За, а на вторую группу входов этого же дешифратора - кодовая комбинация с выхода автоматического компенсатора 5. Дешифратор 13 в соответствии с указанными кодовыми комбинациями генерирует на своих выходах логические уровни (см,фиг.Зб), которые поступают на ключи 16 и 17 практически одновременно с импульсами, поступающими на входы счетчика 10. Импульсы на выходах ключей 16 или 17 возникают только в случае одновременного появления сигналов на каждом из их входов, Логика работы дешифратора 13 канала 7, .относящегося к первой значащей цифре длины волны, приведена в таблице.Аналогично работают каналы 8 и 9, которые так же как и канал 7 практически в реальном темпе поступления импульсов обеспечивают логическую обработку их временной последовательности с целью приведения информации к метрической системе счисления.На выходе блока 4 благодаря наличию элементов И-НЕ 22 и 23 вновь Формируется последовательность импульсов, которая соответствует уже метрической системе счисления. Это соответствие обеспечивается благодаря логической работе дешифраторов 13 - 15 по таблицам истинности, аналогичным приведенной выше.Сформированная последовательность импульсов поступает на вход устройства индикации 6, которое обеспечивает визуализацию информации о перемещении в метрической системе с помощью нужного количества разрядов,П р и м е р, Оптическая часть устройства реализована аналогично лазерному интерферометру ИПЛМ. Лазер с длиной волни 0,6328 мкм с гелий-неоновым рабочим телом мощностью 0,25 мВт обеспечивает одночастотный режим, который стабилизируется по провалу Лэмба. Фотоприемное устройство реализовано на кремниевых фо. тодиодах типа ФД-.23 К. Сумматор 3 обеспечивает логическую обработку с выделением информации по одному иэ входов в зависимости от направления перемещений и построен на микросхемах серии 155. Автоматический компенсатор 5 обеспечивает ручной ввод поправок в зависимости от условий окружающей среды при изменении температуры от 17 до 24 С и давления от 730 до 780 мм рт.ст.Блок 4 может быть реализован на микросхемах серии 155, а дешифраторы 13 - 15 на микросхемах ПЗУ типа 556 РТ 5, время выборки адреса которого не менее 70 нс.Таким образом, быстродействие одного канала блока 4 параллельной обработки временной последовательности импульсов, поступающих с сумматора 3, с учетом реализации счетчиков 10 - 12 на микросхемах типа 155 И Е 6 (время задержки 40 нс), кл ючей 16 - 21 и элементов 22, 23 на логических элементах этой же серии (время задержки 20 нс) составляет около 200 нс, максимальная частота работы повышается не менее чем на порядок,Формула изобретения 1, Лазерный интерферометрический измеритель перемещений, содержащий лазерный блок, оптически связанное с ним Фотоприемное устройство, сумматор, три входа которого соединены с соответствующими выходами фотоприемного устройства, устройство индикации и автоматический компенсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия за счет параллельных операций пересчета информации о перемещении в метрическую систему, он снабжен блоком выборки электрических импульсов, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами сумматора, третий вход блока выборки соединен с выходной шиной автоматического компенсатора, а два выхода блока выборки - с соответствующими входами устройства индикации,2, Измеритель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок выборки электрических импульсов выполнен в виде Й каналов, каждый из которых включает К-разрядный счетчик, дешифратор, два ключа и два элемента И - НЕ, первый вход счетчика 1-го канала (1 = 2Й) соединен с (к - 1 выходом счетчика (1 - 1)- го канала и с входом первого ключа 1-го канала, второй вход счетчика 1-го канала (1 = 2 Й) соединен с к-м выходом счетчика (1 - 1)-го канала и с входом второго ключа 1-го канала, 1 - (к -2) выходы счетчика 1-го канала (1 = 1,2Й) соединены с соответствующими входами дешифратора того же канала, ос 1679190- тальные входы каждого дешифратора являются соответствующими шинами третьего входа блока выборки, а выходы дешифратора каждого канала соединены с соответствующими управляющими входами двух ключей того же канала, первый вход счетчика первого канала является первым входом блока и соединен с входом первого ключа первого канала, второй вход счетчика первого канала является вторым входом блока и соединен с входом второго ключа первого канала, а выходы первых ключей всех каналов соединены с соответствующими входа ми первого элемента И-НЕ, выходы вторыхключей всех каналов соединены с соответствующими входами второго элемента ИНЕ, выходы элементов И - НЕ являются выходами блока выборки.101679190 Составитель Е.ГлазковаРедактор Т.Иванова Техред М,Моргентал Корректор Т.Малец ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагар 01 Проиэводствен аказ 3200 ВНИИПИ Г Тираж 365 Подписрственного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 еытиям при ГКНТ С