Интерференционное устройство для измерения угловых перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B11/26 

Ј

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения угловых перемещений различных объектов. Целью изобретения является расширение диапазона измерения. Устройство содержит лазер 1, коллиматор 2, светоделитель 3, неподвижно установленное двугранное зеркало 4 и оптически связанные двугранные зеркала 5 и 6, фотоприемник 7, щелевую диафрагму 8, линзу 9, приспособление для установки зеркал в виде барабана 10, кинематически связанного с вращающимся валом 11, замкнутой ленты 12, охватывающей барабан 10, направляющую 15, расположенную между роликами 13 и 14. Двугранные зеркала расположены на замкнутой ленте 12. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения угловых перемещений объектов.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А, на фиг. 1.

Устройство содержит лазер 1, коллиматор 2 и светоделитель 3, двугранное зеркало 4, установленное неподвижно в ходе проходящего светоделитель 3 излучения и оптически связанные двугранные зеркала 5 и 6. фотоприемник 7, щелевую диафрагму 8, установленную между фотоприемником 7 и светоделителем 3, ориентированную параллельно ребрам двугранных зеркал 5 и 6, линзу 9, расположенную между щелевой диафрагмой 8 и фотоприемником 7, приспособление для установки зеркал выполнено в виде барабана 10, кинематически связанного с вращающимся валом 11, замкнутой ленты 12, охватывающей барабан 10, двух

роликов 13 и 14 и направляющей 15, расположенной между роликами 13 и 14, двугранные зеркала 5 и 6 расположены на замкнутой ленте 12 таким образом, что их грани расположены равномерно по окружности, центр которой совпадает с осью вращения барабана 10 и ориентированы так, что биссектрисы двугранных углов направлены в одну сторону вдоль линии, образующей окружность, фотоприемник 7, линза 9 и щелевая диафрагма 8 расположены под заданным углом к направляющей 15.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света от лазера 1 расширяется коллиматором 2 и падает на светоделитель 3 и делится им на проходящий (опорный) и отраженный (измерительный) пучки. Проходящий пучок идет на неподвижное двугранное зеркало 4 и возвращается им обратно на светоделитель 3, а отраженный направляетOs VI

VI

СЛ

ю

ся светоделителем 3 под заданным углом а к направляющей 15 и падает на двугранные зеркала, например, 5 и 6, отразившись от них, возвращается снова на светоделитель 3, опорный и измерительный пучки вторично делятся, интерферируют и проходят на диафрагму 8. образуя интерференционную картину. Угол а находят по формуле sin а - А/2 д, где А -длина волны излучения; д- линейное перемещение двугранного зеркале. После частичного прохождения диафрагмы 8 световой поток концентрируется линзой 9 на фотоприемнике 7, При вращении барабана 10 лента 12 и двугранные зеркала 5 и 6 перемещаются по кругу и линейно по направляющей 15 между роликами 13 и 14. Двугранные зеркала 5 и б поочередно пересекают измерительный пучок и создают непрерывный отраженный поток лучей с изменяющейся разностью хода, вследствие этого инерференционные полосы сканируют щелевую диафрагму 8, а фотоприемник 7 вырабатывает синусоидальный сигнал в неограниченном диапазоне. Угол р поворота барабана 10 вычисляется по формуле р А# N , где минимальный угол поворота (угловая цена), соответствующий одной интерференционной полосе; N - число полос, подсчитываемое фотоэлектронной системой (не показана).

0

Формула изобретения Интерференционное устройство для измерения угловых перемещений объектов, содержащее последовательно расположенные лазер, коллиматор и светоделитель, двугранное зеркало, установленное неподвижно в ходе проходящего светоделитель излучения и оптически связанные двугранные зеркала, фотоприемник и приспособление для установки двугранных зеркал, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено щелевой диафрагмой, установленной между светоделителем и фотоприемником и 5 ориентированной параллельно ребрам двугранных зеркал, и линзой, расположенной между щелевой диафрагмой и фотоприемником, приспособление для установки зеркал выполнено в виде барабана, 0 кинематически связанного с вращающимся валом, замкнутой ленты, охватывающей барабан, двух роликов и направляющей, расположенной между роликами, двугранные зеркала расположены на замкнутой ленте 5 таким образом, что их ребра расположены равномерно по окружности, центр которой совпадает с осью вращения барабана и ори- ентировакы так, что биссектрисы двугранных углов направлены в одну сторону светоделителя, а фотоприемник, линза и щелевая диафрагма расположены под заданным углом к направляющей,

0

/4

фиг

7 6 4

Вид А

фиг.2