Устройство для измерения линейных и угловых перемещений объекта Советский патент 1985 года по МПК G01B11/00 

00

сд

о Устройство относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений объектов, например, в лазерной интерферометрии, а также при создании систем автоматического управления механическими объектами высокой точнос Цель изобретения - повышение точ .ности измерения. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения линейных и угловых перемещений объекта содержит источник 1 когерентного излучения, установленный по ходу излучения акустооптический модулятор 2, формирующий два пучка излучения, генератор 3 ультразвуковой частоты, электрически связанный выходом с входом модулятора 2, последовательно расположенные по ходу излучения первого пучка светоделитель 4 и отражатель 5, скрепляемый с объектом, два приемника 6 и 7 излучения, каждый из которых оптически связан с модулятором 2 и со свет делителем 4, два усилителя 8 и 9, вход каждого из которых электрическ связан с выходом одного из приемников 6 и 7, и фазометр 10, электриче ки связанньй входами с выходом одно го из усилителей 8 и 9 соответствен но, полупрозрачное зеркало 11, установленное во втором пучке излучения, и два полупрозрачные зеркала 1 и 13, каждое из которых установлено на входе одного из приемников 6 и 7 излучения,. Устройство работает следующим образом. Когерентзтое излучение от источни ка 1 падает на акустооптический модулятор 2, на вход которого поступа ет синусоидальный сигнал уагътразвуковой частоты от генератора 3. В результате дифракции когерентного излучения на бегущей ультразвуковой волне, распространяющейся в модуляторе 2, формируются два пучка излучения , частота которых различается на значение ультразвуковой частоты. Первьп1 из пучков, пройдя через светоделитель 4, падает на отражатель 5, скрепляемый с объектом. На приемники 7 и 6 поступают части излучения зтого пучка, отразившиеся от светоделителя 4 при прямом и обратном прохождении соответственно. Части излучения второго пучка с помощью полупрозрачных зеркал 11-13 направляют на вход приемников 6 и 7 соответственно. На выходе каждого из приемников 6 и 7 возникает сигнал ультразвуковой частоты, который поступает на вход усилителей 8 и.9. При перемещении объекта скрепленный с ним отражатель 5 смещается на некоторое расстояние ut. Перемещение отражателя 5 приводит к изменению фазы выходного сигнала , (t) усилителя 8. Выходной сигнал V (t) является опорным, и его фаза не изменяется при смещении отражателя 5. Фазометр измеряет разность фаз выходных сигналов усилителей 8 и 9, которая пропорциональна перемещению контролируемого объекта. Паразитный набег фазы, возникающий в модуляторе 2 вследствие температурных флуктуации, передается в измерительный и опорный сигналы с одинаковым знаком и не влияет на результат измерения разности фаз. Таким образом, снабжение устройства полупрозрачными зеркалами, установленными указанным образом, приводит к повышению точности измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее источник когерентного излучения, установленный по ходу излучения акустооптический модулятор, формирую1 щй два пучка излучения, последовательно расположенные по ходу излучения первого пучка светоделитель и отражатель, скрепляемый с объектом, два приемника излучения, каждый из которых оптически связан с модулятором и светоделителем, два усилителя, вход каждого из которых электрически связан с выходом одного из приемников, и фазометр, электрически связанньй входами с выходом одного из усилителей соответственно, о т- личающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, оно снабжено полупрозрачным зеркалом, установленным во втором пучке (П излучения, и двумя полупрозрачными зеркалами, каждое из которых установлено на входе одного из приемников излучения.