Известно фотоэлектрическое устройство для измерения малых перемещений, например для поверки микронных индикаторов с ценой деления менее 0,0001 мм, содержащее осветитель, конденсор, блок интерферометра Фабри-Перо с пьезоэлементами, связанными с зеркалами, полуирозрачное зеркало для разделения светового луча на две части, объектив, диафрагму, фотоумножитель и блок электронной обработки сигнала.
Для повышения точности измерения в предлагаемом устройстве пьезоэлементы выполнены в виде двух соосно расноложенных на общем основании полых цилиндров, к противоположным торцам которых прикреплены зеркала интерферометра.
На чертеже показана нринципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит осветитель 1, светофильтр 2, конденсор 3, зеркало 4, блок иитерферометра, выполненный в виде зеркал 5 и 6, которые приклеены к пьезоэлементам 7, 8, выполненным в виде двух соосно расположенных на общем основании 9 полых цилиндров. Кроме того, устройство имеет полупрозрачное зеркало fO для разделения светового луча на две части, объектив 1}, диафрагму 12, фотоумножитель 13 и блок электронной обработки сигнала, который состоит из источников ностоянного тока 14, 15, источника
переменного тока 16, фазовращателя 17, делителя напряжения 18, цифрового лампового вольтметра 19, осциллографа 20. Индексом 21 обозначен щуп поверяемого микронного индикатора.
Работает предлагаемое устройство следующим образом.
На пьезоэлемент 8 подается напряжение от источника питания 14. Изменяя это напряжение, добиваются определенного показания поверяемого прибора. На пьезоэлемент 7 подается напряжение постоянного тока и переменного тока частотой 50 гц, от источников питания 15, 16, включенных последовательно.
Зеркало приводится в колебание с частотой 50 гц, происходит модуляция интерференционной картины, а следовательно, и электрического сигнала, снимаемого с фотоумножителя 13. Неременная составляющая сигнала
фотоумножителя подается на вход усилителя оси У осциллографа 20. На вход усилителя оси X осциллографа иодается через фазовращатель 17 переменное наиряжение, питающее пьезоэлемент.
Фазовращатель 17 служит для получения на экране осциллографа желаемого сдвига сигналов «прямого и «обратного хода. Изменением напряжения, подаваемого на пьезоэлемент 8, и амплитуды переменного тока на
осциллографа симметричную картину, напоминающую но форме новернутую на 90° «восьмерку. При незначительном изменении воздушного промежутка эталона картина становится несимметричной.
Настройка устройства осуществляется таким образом.
После нолучення симметричной фигуры на пьезоэлемент 7 подается постоянное напряжение от источника питания 15 и цифровым ламновым вольтметром 19 ностоянного тока измеряется напряжение, нрн котором на экране снова нолучается симметричная картина. Зная, что нзмеренное напряжение соответствует половине длины волны зеленой линии ртути, на делителе напряжения 18 устанавливают такой коэффициент деления, чтобы цифровой вольтметр 19 отсчитывал неносредственно доли микрона.
Процесс измерения заключается в следующем.
Регулируя напряжение на пьезоэлементе 8, добиваются симметричной формы картины на осциллографе. Щуп 21 поверяемого микроиндикатора приводится в соприкосновение с верхней плоскостью нластины 6 таким образом, чтобы на щкале индикатора было нулевое показание. Затем изменяют напряжение
на иьезоэлементе 8 и добиваются, чтобы индикатор показывал единичное деление.
При этом картина на экране становится несимметричной. Подавая постоянное напряжение на ньезоэлемент 7, добиваются симметричности картины и считывают с цифрового вольтметра числовое значение смещения, соответствующего одному делению щкалы. Подобным образом можно нроверить всю шкалу индикатора.
Предмет изобретения
Фотоэлектрическое устройство для измерения малых перемещений, например для иоверки микронных индикаторов с ценой делення менее 0,0001 мм, содержащее осветитель, конденсор, блок интерферометра Фабри-Перо с пьезоэлементами, связанными с зеркалами, полупрозрачное зеркало для разделения светового луча на две части, объектив, диафрагму, фотоумножитель и блок электронной обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, иьезоэлементы вынолнены в виде двух соосно расположенных на общем основании полых цилиндров, к противоположным торцам которых прикреплены зеркала интерферометра.
