Способ дистанционной поверки линейных мер Советский патент 1981 года по МПК G01B21/02 

(54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОЙ ПОВЕР.КИ ЛИНЕЙНЫХ МЕР частот. А в связи с тем, что шумы фотоприемников и электронного тракта пропорциональны ширине рабочей полосы частот, точность полученных результатов недостаточно высока. Цель изобретения - повышение точности поверки и расширение диапазона измерений в сторону малых длин. Поставленная цель достигается за счет , что осуществляют поочередно перемножение электрических сигналов, соответствуюШ.ИХ модулированным .световым потокам, отраженным от ограничивающих поверяемую линейную меру поверхностей, с опорными сигналами той же частоты, изменяют в каждом случае модулирующую частоту до момента равенства ее периода учетверенному фазовому сдвигу между основным и опорным сигналами, о чем судят по равенству нулю постоянной составляющей смешанного сигнала, а эквивалентную поверяемой линейной мере частоту, по которой судят о размере меры, определяют по двум найденным частотам. На чертеже изображена схема, позволяющая реализовать предлагаемый способ. Схема включает в себя приемник 1 эталонной частоты, синтезатор 2 частот, модулятор 3 света, оптический квантовый генератор 4, полупрозрачное зеркало 5, плоское зеркало 6, жестко связанное с тубусом фотоэлектрического микроскопа, наведенного на начальный штрих поверяемого подразделе ния штриховой меры (на чертеже не показаны), фотоприемники 7 и 8, смеситель, например, синхронный детектор 9, гальванометр 10, переключатель И. Поверка линейных мер осуществляется следующим образом. По каналам связи передают эталонную частоту, эквивалентную эталонному размеру. В пункте приема эталонную частоту с помощью синтезатора 2 частот перестраивают и перестроенной частотой поверяют опорную частоту. Далее поверенной частотой, используя модулятор 3 света, модулируют световой поток генератора 4. Модулированное излучение с помощью полупрозрачного зеркала 5 делят на две равные по интенсивности части, одну из которых направляют на зеркало 6, а другую - на фотоприемник 7. Часть отраженного от зеркала 6 излучения полупрозрачном зеркалом 5 направляют на фотоприемник 8. Выходные сигналы фотоприемников 7 и 8 подают на вход синхронного детектора 9, осуществляющего перемножения сигналов, соответствующих модулированным световым потокам, отраженным от ограничивающих поверяемую линейную меру поверхностей, с опорными сигналами той же частоты. Очевидно, что эти сигналы будут сдвинуты по фазе по отношению друг к другу на величину, определяемую разностью путей 1, проходимых соответствующими световыми пучками, где 1 - величина начальной длины. Из сигнала на выходе детектора 9 с помощью гальванометра 10 выделяют и измеряют постоянную составляющую, несущую информацию о сдвиге.фаз между основным и опорным сигналами. Затем с помощью синтезатора 2 частот изменяют модулирующую частоту до момента равенства ее периода Т учетверенному фазовому сдвигу между сигналами с фотоприемников 7 и 8, т. е. до значения T, f 4-4, где f 1 - первая найд енная частота; с - скорость света. В этот момент постоянная составляющая на выходе детектора 9 обращается в нуль. Далее фотоэлектрический микроскоп (на чертеже не показан) наводят на конечный щтрих поверяемого подразделения штриховой меры (при этом зеркало 6 занимает положение б , а расстояние между двумя положениями зеркала б равно поверяемой длине L) и находят аналогичным методом вторую частоту -|--Ti VЧастоту f, эк&ивалентную искомой длине L находят из соотношения Поскольку в ряде случаев фазовые задержки частотногзависимы, то для компенсации вносимых ими погрешностей, каждую из частот f| и f определяют как среднюю арифметическую из двух измерений, что достигается при переключении входов смесителя 9 переключателем 11. Таким образом, данный способ дает возможность использовать более низкие рабочие частоты и применить узкополосные усилители, что снижает уровень флюктуационных щумов, а также позволяет компенсировать погрещности фазовых задержек. При этом точность поверки выще, а диапазон измерений существенно расширился в сторону малых длин. Формула изобретения Способ дистанционной поверки линейных мер, заключающийся в том, что опорную частоту периодически поверяют по образцовой частоте, передаваемой по каналам связи и перестраиваемой с помощью синтезатора частот, поверенной частотой модулируют световой поток, который направляют на отражающие поверхности, ограничивающие линейную меру, изменяют модулирующую частоту и сравнивают ее период с фазовым сдвигом между световыми потоками, отраженными от ограничивающих линейную меру поверхностей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки и расщирения диапазона измерений.в сторону малых длин.

осуществляют поочередно перемножение электрических сигналов, соответствующих модулированным световым потокам, отраженным от ограничивающих поверяемую линейную меру поверхностей, с опорными сигналами той же частоты, изменяют в каждом случае модулирующую частоту до момента равенства ее периода учетверенному фазовому сдвигу между основным и опорным сигналами, о чем судят по равенству нулю постоянной составляющей смещанного сигнала, а Эквивалентную поверяемой линейной мере частоту, по которой судят о размере меры, определяют по двум найденным

частотам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1Авторское свидетельство СССР № 455239, кл. G 01 В 19/36, 1972.

2Авторское свидетельство СССР по заявке№ 2376930/28, кл. G 01 В 19/36, 1979 (прототип).