Способ регистрации нулевой разности хода световых лучей и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01B21/00 

зом, огибающая имеет малую крутизну, что при модуляции приводит к. погрешнооти. Наиболее близким к предлагаемому по принципу действия и достигаем му результату является устройство регистрации нулевой разности хода световых лучей, содержащее источник излучения,, установленные по ходу св тового луча интерферометр и фотопреобразователь с диафрагмой, синкронный детектор, модулятор, порого вый элемент, нуль-орган и привод. В устройстве используется источник белого света 2. Недостатком устройства является малая точность регистрации нулевой разности хода, обусловленная формир ванием сигнала огибающей с малой крутизной и связанной с этим поГ-реш ностью при нестабильности среднего положения колеблющейся диафрагмы. Цель изобретения - повышение точ ности измерения. Поставленная цель достигается т что интерференционную картину полу ют в монохроматическом свете, пери чески меняют длину волны излучения интегрируют освещенность в точке наблюдения, а о нулевой разности хода судят по экстремуму интегрального значения освещенности. . В устройстве поставленная цель достигается тем, что оно снабжено блоком перестройки длины волны источника излучения и интегратором, а источник излучения выполнен монохроматическим, фотопреобразовател интегратор, синхронный детектор и п вод соединены последовательно, поро говый элемент включен между синхрон ным детектором и нуль-органом, а модулятор соединен с диафрагмой фотопреобразователя и синхронньм дете тором На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма на пряжений на элементах схемы. Устройство регистрации нулевой разности хода световых лучей состоит из источника 1 монохроматическо.го излучения, интерферометра 2, фотопреобразователя 3 с диафрагмой соединенных последовательно интегратора 5, синхронного детектора 6, порогового элемента 7, нуль-органа привода 9, подключенного к фотопреобразователю 3, блока 10 перестройки длины волны источника излучения модулятора 11, соединенного с диафрагмой 4 фотопреобразователя 3 и с синхронным детектором 6. Способ регистрации нулевой разно ти хода световых лучей с помощью устройства реализуется следующим образом. С помощью перестраиваемого источ ника 1 монохроматического йзлучейия и интерферометра 2 в поле зрения фотопреобраэователя 3 создают интерференционную картину монохроматического света, которая при данной длине волны А. источника будет иметь периодический характер с полосами, Расположенными через , причем центр одной из полос будет совмещен с координатой , соответствующей нулевой разности хода (фиг.2а). Затем изменяют длину волны источника 1 по периодическому закону с помощью блока 10 перестройки длины волны, при этом все полосы, кроме центральной, соответствующей нулевой разности хода, смещаются тем больше, чем дальше отстоит эта полоса от координаты (фиг.2), где лЛ - изменение длины волны источника 1 при его перестройке. С помощью интегратора 5 интегрируют, освещенность интерференционной картины в различных точках поля изображения, причем из-за смещения полос, во всех точках,кроме координаты и близкой к ней центральной области, интегральное значение освещенности будет постоянным и равным освещенности UQ картины белого света, . а в центральной области за счет суммирования освещенности полос интегральная освещенность будет увеличиваться, причём ее экстремум соответствует координате (фиг.2). Таким образом, путем введения источника 1 монохроматического излучения, снабженного блоком 10 перестройки длины волны, и интегрирования выходного сигнала фотопреобразователя 3 интегратором 5 вместо ряда экстремумов, характерного для интерференционной картины белого света, может быть получен только один экстремум, соответствующий нулевой разности хода (фиг.26). Нулевую разность хода регистрируют путем модуляции .поля изображения с помощью диафрагмы 4 и модулятора ill и определения нулевого значения выходного сигнала синхронного детектора б (фиг.2в) с помощью нульоргана 8, останавливающего привод 9. Для исключения ложных срабатываний нуль-органа 8 за пределами центральной области использован пороговый элемент 7, открывающий нуль-орган 8 при достижении сигналом синхронного детектора 6 некоторого порогового значения CVnlJO (фиг.2в). Таким образом, применение источника монохроматического излучения с перестраиваемой длиной волны и интегрирование светового потока в каждой точке поля интерференции позволяет повысить точность измерения нулевой разности хода.

Формула изобретения

1.Способ регистрации нулевой разт ности хода световых лучей, заключающийся в том, что получс1ют интерференционную картину, перемещают точку наблюдения по интерференционной картине и регистрируютосвещенность

в точке наблюдения, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения, интерфе| енционную картину получают в монохроматическом свете, периодически меняют длину волны излучения, интегрируют освещенность в точке наблюдения,. а о нулевой разности хода судят по экстремуму интегрального значения освещенности.

2.Устройство регистрации нулевой разности хода световых лучей, содержащее источник излучения, установленные по ходу светового луча интерферометр и фотопреобразователь с диафрагмой, синхронный детектор, модулятор, пороговый элемент, нуль-орган

и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено блоком перестройки длины волны источника излучения и интегратором, а источник излучения выполнен монохроматическим фотопреобразователь, интегратор, синхронный детектор и привод соединены последовательно, пороговый элемент включен между синхронным детектором и нуль-органом, а модулятор соединен с диафрагмой фотопреобразователя и синхронным детектором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Голубовский Ю,М., Новикова И.В

,Пивоварова Л.Н., Смирнова Г.гГ Фотоэлектрические устройства для наведения на ахроматическую интер- . ференционную полосу. - Приборы и техника эксперимента , 1975, 6, 214,

I 2. Авторское свидетельство СССР № 413367, кл.- G 01 В 9/02, 1974 (прототип),

2йЛ

J4H

й