Устройство для измерения дробнойчасти сдвига двух системинтерференционных полос Советский патент 1976 года по МПК G01B9/02 

3

мех, снижающих точность измерений. Кроме того, необходимость выбора оптимальнык /значений величины и скорости перемещения зеркала исключает возможность применения немонокроматических источников света, поскольку видимость интерференционной картины, например, для белого света, обращается в нуль при перемещении зеркала на несколько длин волн света. Это огр ничивает область применения фотоэлектрических jg интерферометров для измерения относитель- ных величин. Другим недостатком является также возможность непрерывных измерений изменений фиэнческг-гх величин в моменты осТановок и изменений направления перемеше- s ния подвижного зеркала интерферометра.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости и обеспечение измерений с номонохроматическими источниками света, а также обеспечение непрерывных измерений 20 относительных изменений физических величин.

Поставленная цель достигается тем, чтс в устройство для измерения дробной части ; сдвига двух систем интерференционных по- 25 лос введены генератор пилообразного напряжения, подключенный к преобразователю перемещения подвижного зеркала интерферо- ; метра и вызывающий сдвиг интерференционых картин на одну или несколько целых Ж) полос, и ; фильтры, f настроенные на частоту первой гармоники фототока, через кото рые выходы фотоприемников подключены к фазометру.

При перемещении зеркала интерферо мет- 35 ра по линейному пилообразному закону в пределах одной или нескольких целых полос в измерительных каналах устройства образуется не гармонический сигнал, а непрерывная последовательность синусовдальных импульсов, периоды которых сортветственно равны времени прямого и обратного ходов зеркала. Разность фаз первых гармоник этих сигналов оказывается прямо пропорциональной относительному сдвигу иитер |)ерен- ционных полос..

Конструктивное рещение устройства позволяет реализовать диапазон перемещения зеркала в пределах одной или нескольких , 50 длин волн. Малая величина перемещения зеркала по закону линейной пи.ты обеспечивает равномерное и прямолинейное дви;кенне зер-.

кала, исключает изменения ширины, наклона и флюктуации полос, т.е. исключаются 55 помехи, снияшюише точность измерений, а также обеспечивается тюпрерывность пзме-

рения оттюсительных измоисннй физических. величии, с iieNonoxpOMaTi 4ecKHKi jic- очилками света, что расширяет область60

4

йрименения фотоэлектрических интерферометров.

На чертеже njKa3aHa схема предложенного устройства.

Устройство для измерения дробной части сдвига двух систем интерференциснных. полос содержит интерферометр 1 с двумя с стемами полос, связанными со сравниваемыми объектами 2, например концевыми мерами длины, и фотоэлектрический блок 3 для измерения относительного сдвига полос. . Зеркало 4 интерферометра выполнено перемещающимся. Оно установлено на преобразователь перемещения пьезокерамического типа 5, подключенный к генератору пилообраз ного напряжения 6, вызывающего сдвиг и№терференционных 1 картин на одну или несколько це.г1Ь{к полос. Интерферометр также включает в себя источник света 7 с Korai- матором 8, полупрозрачное зеркало 9 для создания интерферирующих пучков и компенсационную пластину 10 для компенсации на чальной разности хода интерферирующих лучей.

Фотоэлектрический блок содержит цкаф рагму 11, приспособление 12 для проектирования двух систем интерференционных полос, фотоприемники 13 и 14 для регистрации соответствующих систем П9лос и фильтры 15 и 16, настроенные на частоту первой гармоники фототока, через которые выходы фотоприемников 13 и 14 подключены к фазометру 17.

При возбуждении преобразователя 5 от генератора 6 на величину, обеспечивающую перемещение зеркала 4 на одну или несколЕ ко целых полос, на выходе диафрагмы 11 появляются переменные составляющие световых потоков от движущихся относительно диафрагмы систем интерференционных полос. Эти световые потоки приводят к появлению на нагрузках фотоприемников 13 и 14 непрерывных последовательностей синусоидаль ных импульсов, длительность которых соот ветствует временам пркмого и обратного хо да зеркала 4, С помощью фильтров 1.5 и 16 из каждой последовательности соответственно выделяются первые гармоники фототока, разность фаз которых измеряется фазометром 17. Показания последнего пропорционалны относительному сдвигу полос.

Изобретение позволяет увеличить помехоустойч вс)сть измерений, расщирить область применения фотоэлектрических интерферомет ров, производить, непрерывные измерения изменений физических величин и упростить ко 1струк11ию извест ого устройства.

формула изобретения

Устройство для измерения дробной части сдвига двух (Л1стем интерференционных полос в интерферометрах по авт. св. № 124676, отличающееся тем, что, с целью увел1гчения помехоустойчивости и обеспечения измерений с немонохроматичвскнм источт иком света, оно соцержит генератор пилообразного напряжения, подключеннь(й к преобразователю перемешеиия подвижного зеркала интерферометра и обеспечивающий сдвиг интерференционной картины на одну или несколько целых Ъолос, и фильтры, настроенные на частоту гармоники фототока, через которые вы4 ходы фотоприемников подключены к фазоме- РУ.

П

1

I I

П