Способ измерения дробной части интерференционной полосы Советский патент 1984 года по МПК G01B21/00 

1,11281

.Изобретение относится к измерительной технике,

По основному авт. св. № 1017669 известен способ измерения дробной части интерференционнойполосы, за- 5 ключающийся в том, что формируют интерференционную картину в виде интереренционных полос, осуществляют принудительное периодическое перемещение полос по синусоидальному за- 10 кону в плоскости анализа, преобразуют распределение освещенности полос в плоскости анализа в электрический сигнал, вьщеляют первую и вторую гармонические составлякяцие электрическо- 15 го сигнала, определяют амплитудные значения первой и второй гармонических составляющих электрического сигнала, знаки полуволн первой и второй гармонических составляющих в момент 20 времени, соответствующий среднему значению периода принудительного перемещения полос, и рассчитывают величину дробной части интерференционной полосы по соотношению25

где К - дробная часть янтерференЦИОННОЙ полосы в долях ПОЛОСЫ; .

Р. , Р - амплитудные значения первой и второй гармонических составлянлцих электрическо- 35 го сигнала Oj(A4),3,( функции Бесселя второго и

первого порядка первого рода с аргументом АЛ, А - амплитуда принудительного 0 периодического перемещения

полос;

+1 - при совпадении знаков полуволн первой и второй гармоWa{ нических составляющих электрического сигнала, -1 - при несовпадении знаков полуволн первой и второй гармонической составлякздих .диэлектрическогосигнала 1 . 50 Недостатком известного способа является погрешность измерения дробной части интерференционной полосы при изменении амплитуды принудитель ного периодического перемещения по- 55 лрс.

Цепь изобретения -- повышение точнести измерений.

72

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения дробной части интерференционной полосы измеряют период принудительного периодического перемещения полос и два временньВс интервала, начало которых определяется моментом времени, при котором интерференционные полосы относительно плоскости анализа находятся в среднем положении, а окончание временных интервалов определяется моментами времени, при которых электрический сигнал достигает первый и третий раз среднего значения, по найденным временным интервалам вычисляют амплитуду А принудительного периодического перемещения полос по соотношению

ft6m- f i O/Tp °3b()/(s ,

гдеДт/ йь - длительность первого и

второго временных интервалов,

Тр- период принудительного периодического перемещения полос,

а вычисленную амплитуду принудительного периодического перемещения полос используют при вычислении дробной части интерференционной полосы.

На чертеже представлена функциоальная схема устройства, осуществляющего предпагаемьШ способ.

Устройство содержит интерферометр 1 с подвижным зеркалом, зстановленным на преобразователе 2 перемещений, который связан с генератором 3, последовательно соединенные фотопреобразователь 4, усилитель 5, блоки 6 и 7 вьщеления первой и второй гар{готшк, последовательно соединенные амплитудный детектор.8 и аналого-цифровой преобразователь 9, амплитудный детектор 10 и аналогоцифровой преобразователь 11, блок 12 вычислений, блоки 13 и 14 определения знака, входы амплитудного детектора 8 и блока 13 определения знака одклтены к выходу блока 6 вьщеления первой гармоники, входы амплитуд- детектора 10 и блока 14 опредеения знака подключены к выходу блока 7 выделения второй гармоники, блок 15 сравнения знака, входы которого одключены к выходам блоков 13 и 14 пределения знака.и выходу генератоа 3, входы блока 12 вычислений под- 31 ключены к выходам аналого-цифровых преобразователей 9 и 11 я блока 15 сравнения знаков, блок 16 измерения временных интервалов, входы которого подключены к выходам усилителя 5 и генератора 3, а выход соединен с вхо дом блока 12 вычислений. Устройство работает следующим образом. . Сигнал с геьератора 3 поступает на преобразователь 2 перемещений, периодически перемещающий подвижное зеркало, установленное в onopHof вет ви интерферометра 1. Интерференционная картина в полос преобразуется фотопреобразова- телем 4 в электрический сигнал, усиливаемьй усилителем 5, выходной сигнал с которого поступает на блоки 6 и 7, вьщеленйя первой и второй гарМОНИК, которые вьщеляют первую и вторую гармонические составлякнцие сигнала, снимаемого с усилителя 5. Амплитуды первой и второй гармониу. ческой составляющих вьщеляются амплитудными детекторами 8 и 10 и преобразуются в цифровую форму аналогоцифровыми преобразователяьи .9 и 11, выходные сигналы с которых поступают на входы блока 12 вычислений. Блоки 13 и 14 определения .знака анализируют сигналы, снимаемые с выходов блоков 6 и 7 вьщеленйя перво и второй гармоник, и формируют сигналы, поступающие на входы блока 15 74 сравнения знаков, куда также поступает опорньй сигнал с генератора 3. Блок 15 сравнения знаков форми- рует сигнал, поступающий на вход блока 12 вычислений, характеризующий совпадение или несовпадение знаков полуволн и второй гармонических составляющих. Блок 16 измерения временных интервалов измеряет период сигнала, поступающего с генератора 3, а также . два временных интервала между опор.ным сигналом, снимаемым с генерато- , ра 3, и сиглалом, -снимаемым с усилителя 5. Результат измерения временных интервалов поступает на вход блока 12 вычислений. Блок 12 вычислений по найденным временным интервалам вычисляет амплитуду перемещения преобразователя 2 перемещений, а по вычисленной амплитуде перемещений и по найденным амплитудам первой и.второй гармонических составляющих и знакам полуволн вычисляет вели.чину дробной части интерференционной полосы. .. , Использование предлагаемого способа «увеличивает точность измерения дробной части интерференционной полосы за счет вычисления в. реальном масштабе времени амплитуды перемещения подвижного зеркала интерферометра, что повышает точность измерения устройств.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДРОБНОЙ ЧАСТИ ИНТЕРФЕРЕН1ЩОННОЙ ПОЛОСЫ по авт. св. № 1017669, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точ-. ности измерений, измеряют период принудительного периодического перемещения полос и два временных «нтервала, начало которых определяется моментом времени, при котором интерференционные полосы относительно плоскости анализа находятся в среднем положении, а окончание временньк интервалов определяется моментами времени, при которых электрический сигнал достигает первый и третий раз среднего значения, по найденным временным и«тервалам вычисляют амплитуду А принудительного периодического перемещения полос по соотношению |A-sin|;ir(uV&l,)|Tp co9- ir(U2+it,) где ut,,At - длительность первого и ч второго временных ин тервалов; ; IP - период принудительного периодического перемещения полос, а вычисленную -амплитуду принудительного периодического перемещения полос используют при вычислении дробной 4acfH интерференционной полосы.