Интерференционное устройство для дистанционного измерения малых перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01B9/02 G01B11/00 

Изобретение относится к измер1Г тельной технике, в частности к дистанционному измерению малых перемещений, и может быть использовано в производстве высокочастотных измери тельных систем координатно-измерительных машин, инструментальных и микроскопов и прецизионных станков. Известно интерференционное устройство для измерения перемещений, содержащее лазер, светоделитель,деля щий световой поток на две ветви,два уголковых отражателя, установленный в этих ветвях,светосоединитель, три линзы и блок фоторегистрации, и позволяющее выравнивать площади попереч ных сечений интерферирующих пучков в плоскости блока фоторегистрации, что повьшает контрастность результирующей интерференционной картины и снижает влияние на точность измерения шумов электронного тракта Cl1 Однако особенности геометрии оптической схемы такого устройства не позволяют использовать его для дистанционных измерений перемещений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является интерференционное устройство для дистанционного измерения малых перемещений, содержащее лазер,светоделитель, делящий световой пучок на опорную и рабочую ветви,отражатель,вы полненный в виде плоского зеркала и установлеаный в опорной ветви,отражатель, установленный в рабочей ветви и выполненный в виде плоского . зеркала, и блок фоторегистрации 2 Однако известное устройство не обладает высокой точностью измерений так как из-за существенного различия длин глеч могут резко отличаться кривизны фронтов интерфериру(ядих пучков, что при конечных размерах апертуры фотоприемника блока фоторегистрации приводит к большим фазовым погрешностям измерения. Кроме того,, вследствие различия длин плеч могут существенно отличаться площади поперечных сечений интерферирующих пучков, приводя к снижению контрастности результирующей интерференционной картины я возрастанию влияни на результат измерения шумов элект ровного тракта. Цель изобретения - повьш1ение точ« ности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в интерференционном устройстве для дистанционного измерения малых перемещений, содержащем лазер,светоделитель, делящий, световой пучок на опорную и рабочую ветви, отражатель, вьтолненный в виде плоского зеркала и установленный в опорной ветви, отражатель, установленный в рабочей ветви, и блок фоторегистрации, отражатель, установленный в рабочей ветви, выполнен в виде вогнутого сфериtjecKoro зеркала с фокусным расстоянием, равным половине минимального расстояния между светоделителем и отражателем рабочей ветви, На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого интерференци онного устройства для дистанционного измерения малых перемещений. Устройство содержит лазер I,формирующий когерентный слаборасходящийся световой пучок,светоделитель 2, делящий световой пучок на опорную и рабочую ветви,отражатель 3,вьшолненный в виде плоского зеркала и установленшйй в опорной ветви, отра- Житель 4,установленный в рабочей ветви и выполненный в виде вогнутого сферического зеркала с фокусным расстоянием (F- фокус этого зеркала), равным половине минимального расстояния между светоделителем 2 и отражателем 4 рабочей ветви, и блок 5 фоторегистрации,осуществляю-щий регистрацию интенсивности светового потока в результирующей интерференционной картине. Кроме того, устройство содержит преобразователь 6 перемещений отражателя 3,предназначенный для организации процесса интерференционной модуляции, блок 7 управления преобразователем 6 перемещений, выход которого соединен с входом преобразователя 6 перемещений, и блок 8 обработки информации,первый вход которого соединен с выходом блока 5 фоторегистрации а второй вход соединен с выходом блока 7 управления,Отражатель 3 жестко скреплен с преобразователем 6 перемещений, а отражатель 4 жестко крепится на перемещающемся Объекте 9, Устройство работает следующим образом. Когерентный слаборасходящийся световой пучок ,формируемь1й лазе

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩНИЙ, содержащее лазер светоделитель,дел5щий световой пучок на опорную и рабочую ветви,отражатель, выполненный в виде плоского . зеркала и установленный в опорной . ветви, отражатель,установленный в рабочей ветви, и блок фоторегистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, отражатель, установленный в рабочей ветви выполнен в виде, вогнутого сферического зеркала с фокусным расстоянием,равным половине минимального расстояния между светоделителем и отражателем рабочей ветви. S со 00 Од 4 Ю