Оптико-электронное устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бьпь использовано в измерительных системах координатно-измерительных машин, станков и приборов активного контроля.

Известно оптико-электронное устройство для измерения перемещений, содержащее источник света и последовательно расположенные по ходу излучения индикаторную и измерительную растровые решетки и блок фотоприемников 03

Недостатком устройства является низкая разрешающая способность вследствие к)упного шага растровых решеток.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является оптико-электронное устройство для измерения линейных перемещений, содержащее монохроматический источник света и последовательно установленные по ходу излучения измерительную и индикаторную дифракционные решетки с одинаковым шагом, блок фотоприемников и блок регистрации 2 .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения вследствие низкой контрастности муаровых полос.

Цель изобретения - повьшение точности измерения.

Для достижения поставленной цели в оптико-электронном устройстве для измерения линейных перемещений, содержащем монохроматический источник света и последовательно устанойленные по ходу излучения измерительную и индикаторную дифракционные решетки с одинаковьм ща:гом, блок фотоприемников и блок регистрации, индикаторная решетка установлена так, что плоскость расположения ее штрихов составляет двугранный угол с плоскостью расположения штрихов измерительнойрешетки, ребро двугра ного угла параллельно штрихам решеток , а блок фотоприемников расположен в вершине угла, об1 азованного пересечением оптических-осей -пучков одноименных порядков дифракции на измерительной и индикаторной решетках, так что входная плоскость блока фотоприемников перпендикулярна биссектрисе этого угла.

1491232

На чертеже представлена схема оптико-электронного устройства для измерения линейных перемещений.

Устройство содержит монохроматический источник 1 света и последовательно установленные по ходу излучения измерительную и индикаторную дифракционные решетки 2 и 3 с одинаковым шагом, блок 4 фотоприto емников и блок 5 регистрации. Индикаторная решетка 3 установлена так, что плоскость расположения ее штри.хов составляет двугранный угол с плоскостью расположения штрихов 15 измерительной решетки 2, ребро двугранного утла параллельно штрихам решеток 2 и 3, а блок 4 фотоприемников расположен в вершине угла, образованного пересечением оптических пучков одноименных порядков дифракции на измерительной и индикаторной решетках 2 и 3, так что входная плоскость блока 4 фотоприемников перпендикулярна биссектрисе 25 этого угла.

Устройство работает следующем образом.

Луч монохроматического источника 1 с длиной волны Л падает на измери„ тельную дифракционную решетку 2,

имеющую шаг d , под углом i , претерпевает преломление и дифракцию. Ввиду того, что для большинства профилей дифракционньк решеток интенсивность лучей в порядках вьш1е первого мала, используются пучки одноименных первых порядков дифракции на измерительной и индикаторной дифракционной решетках 2 и 3.

Луч периого порядка дифракции на измерительной дифракционной решетке 2 выходит из решетки под углом б , определяемым из известного соотношения

«}

5100 « sini -д-

На индикаторную дифракционную решетку 3 падает пучок нулевого порядка под углом 1 ср . Угол пучка у первого порядка дифракции излучения на индикаторной решетке 3 определяется из выражения

5;ny + sini,-cfbj

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗЬШРЕШЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее монохроматический источник света и последовательно установленные по ходу излучения измерительную и индикаторную дифракционные решетки с одинаковым шагом, блок фотоприемников и блок регистpdi iH, отличающееся тем,, что, с целью повышения точности измерения , индикаторная решетка установлена так, что плоскость расположения ее штрихов составляет двугранный угол с плоскостью расположения штрихов- измерительной решетки, ребро двугранного угла параллельно штрихам решеток, а блок фотоприемников расположён в вершине угла, образованного пересечением оптических осей пучков одноименных порядков дифракции на измерительной и (Л индикаторной решетках, так что входная плоскость блока фотоприемников перпендикулярна биссектрисе этого угла.