Интерферометр для измерения углового положения объекта Советский патент 1985 года по МПК G01B11/26 

СП

00 СХ) Од I Изобретение относится к измерительной технике, а именно к интерференционным устройствам для измере ния линейного и углового положения объекта, и может быть также применено в системе вал - код вычислительных устройств. . Известен интерферометр для измерения углового положения, объекта, содержащий источник монохроматического излучения, светоделитель и два оптически связанных с ним уголковьгх отражателя, устанавливаемые на пово рачивающемся объекте, причем уголко вые отражатели поворачиваются совместно с объектом, а возникающее пр этом изменение разности хода пропор ционально синусу угла поворота объе та (или- косинусу) С i/« Недостатком данного устройства является низкая точност измерения. Наиболее близким к изобретению является интерферометр для измерени УГЛОВОГО положения объекта, содержащий последовательно расположенные источник: монохроматического излучения, светоделитель, плоское зеркало, два отражателя, устанавливаемые на объекте, и автоколлимационное зер кало и фотоприемник. В известном интерферометре использованы уголковые отражатели 2. 1 . . . . Недостаткомизвестного интерферометра являетсянизкая точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в интерферометре для измерения углового положения объекта, содержащем последовательно расположенные источник монохроматического излучения, светоделительi плоск е зеркало два отражателя, устанавливаемые на объекте, и автоколлимационное зеркало и фотоприемник, йвтоколлимационное зеркало расположено так, что его отражакйцая поверхность обршдена к выходным граням отражателей и составляет угол 45 с разделительной поверхностью светоделителя, а отражатели вьтолнены в виде пента-призм и установлены так, что биссектриьы их 45-градусных углов составляют угол 45 с отражакицей поверхностью автоколлимациоиного зеркала. 0-2 На фиг. 1-4 изображены вариантЪт интерферометра для измерения углового положения объекта. Интерферометр содержит последовательно расположенные источник I монохроматического излучения (гелий неоновый лазер), светоделитель 2, плоское зеркало 3, два отражателя 4 и 5, автоколлимационное зеркало 6 и фотоприемник 7. Отражатели 4 и 5 выполнены в виде пента-призм и установлены I%IK, что биссектрисы их 45-градусных углов, составляют угол 45 с отражающей поверхностью автоколлимационного зеркала. Отражатели 4 и- 5 устанавливаются на объекте 8. .Автоколлимационное зеркало 6 расположено так, что егб отражакгщая поверхность обращена к выходным граням отражателей 4 и 5 и составляет угол 45 с ра;зделительной поверхнос.Тью светоделителя 2. Интерферометр работает следующим образом. Монохроматическое излучение от .источника 1 монохроматического излучения светоделителем 2 разделяется на два световых пучка и направляется с помощью плоского зеркала 3 и светоделителя 2 к отражателям 4 и 5, которы е поворачивают световые пучки под углом 9Qfк падающим. Автоколлимационное зеркало 6 возвращает монохроматические световые потоки обратно к отражателям 4 и 5. Пройдя отражатели 4 и 5 в обратном .направлении, световые пучки объединяв ются светоделителем 2 и попадают иа фотоприемник 7. При повороте объекта 8 на угол аС меняется разность хода лучей в двух ветвях интерферометра. При этом в правом плече интерферометра (по сравнению с левьм) возраьтает длина хода лучей на величину (й + Л) , ..1)рционапьную сумме sin sined. Пе изменениям фототока фотоприемника 7, обусловленным приращением разности хода в интерферометре вследствие разворота объекта 8 с отражателями 4 и 5, определяют сумму синуса и косинуса ,угла поворота Объекта 8, В интерферометрах, построенных по схемам фиг. и 4, разность хода лучей пропорциональна сумме (sin вС+ coscOi а по схемам фиг. 2 и 3, ос5пдествляют измерение разности (sino6- cosot).

Таким образом, с помощью предлагаемого интерферометра можно измерять значение алгебраической суммы синуса и косинуса угла поворота объекта 8.

Использование предлагаемого интерферометра позволяет повысить точность измерений не менее, чем на

11588604

два порядка, при регистрации приращения разности хода в интерферометре (половины периода изменения фототока), и отличается от известных $ отсутствие механического взаимодействия его отдельных звеньев в процессе совершения рабочего цикла и практически свободно от износа.

ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА, содержащий последовательно расположенные Источник монохроматического излучения, светоделитель, плоское зеркало, два отражателя, устанавливаемые на объекте, и автоколлимационное зеркало и фотоприемиик, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения автоколлимационное зеркало. расположено, так, что его отражающая поверхность обращена к выходным граням отражателей и составляет угол 45 с разделительной поверхностью светоделителя, а отражатели выполнены в ввде пентапризм и установлены так, что биссектрисы из 45-градусиых углов составляют угол 45 с отражающей поверхностью автоколлимационного зеркала. (Л

Фиг.1