Устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра Советский патент 1982 года по МПК G01B9/02 G05D13/62 

1

Изобретение относится к системам автоматического регупирования и может быть использовано в устройствах, требующих пинейного перемещения с заданной постоянной скоростью, в частности для стабилизации скорости перемещения подвижного зеркала Фурье-спектрометра.

Известно устройс гво для стабилизации скорости перемешения каретки интерферометра, содержащее генератор импульсов, к01ггрольный канал мсяюхромат ческого яапучения для выработки сигнала обрат ной связи, блок вьфаботки разностного сигнала в виде фазового компаратора f.

Недостатком данного устройства является небольшая величина лийейной рабочей облас-га, определяемой полосой захвата фазового компаратора.

Наиболее близким к гфедлагаемому 5шляется устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижнее го зеркала интерферометра, содержащее зеркало измеритепьно1х интерферометра, электромеха шческий привод, контрольный

интерферометр с каналами монохромат)йн ческогхэ и немонохрсматического излучения и усипитеяями-формирователями, цифро-аналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, генератор иглпупьсов, аналоговый сумматор, электрический фильтр, блок управления, счетчик прямого счета И цифровой фазочастогиый компаратор 23.

10Недостатком известного устройства

является невысокая точность работы и большое количество оборудования.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации скорости перемеще15 ния каретки подвижнохх) зеркала интерферометра и упрощение устройства.

Указанная цепь достигается тем, что в устройство для стабилизации скорости перемещения каретки подвижного

20 зеркала интерферометра, содержащее привод каретки подвижного зеркала интерферометра, контрольный интерферометр мсаюзфоматического изпую1шя с усилителем-формирователем тта выходе, айфр-о-нналогойый преобразователь, вход которого соедашен с выходом реверсив- счет четкня и. генератор имггупьсов, введены задаюидай регистр и функшюнальный преобразователь, выход которого соединен с приводом ксретки подвижного зеркала интерферометра, а вход с выходом пифро-анапргового преобразователя, при этом счетньтй вход реверсивного счетчика подключен к выходу генератора импульсов, установочные входы - к информационным выходам за дающего реотгстра, авход управления к выходу усилит еля-фо1эмирователя контрольного интерферометра и управляющему входу шфро-аналогового преобразова телен, . На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устрэйство для стабшшзадии скорост перемещения каретки подвижного зеркала Интерферометра содержит объект регулирования - подвижное зеркало 1 интерферометра, контрольный интерферометр 2 монохроматического излучения, привод 3 KajpeTJOat ПОДВИЖЕШГО зеркала интерферометра, усилитель-формирователь 4, цифро-аналоговый преобразователь 5, ревер сивный счетчик 6, генератор 7 импульсо задаквдий регистр 8 и функциональный преобразователь 9. На вход 1О устройст ва подается основное напряжение, управляющее приводом 3 каретки подвижного зеркала интерферометра. Перед началом работы на задающем регистре 8 устанавливается опредеяенный. двоичаный код, определяющий требуемую скорость сканирования. Затем на вход 10 устройства поступает основное управляющее напряжение. Пои этом в зависимости от исполнения приводи 3 внретки подвижного зеркала интерферо- метра основное управляющее напряжение может иметь форму прямоугольного импульса необходимой длительности и амппитуды, чтобы сообщить приводу каретки , близкую к заданной. После окончания импульса вступает в работу устройство стабилизации скорости. Импузвьсы генератора 7 поступают на .счетный вход реверсивного счетчика 6, а импульсы усилителя-формироватетш 4 - на управляющие входы пи ро-анапог вого преобразователя 5 и реверсивнсяго счетчика 6, при этом на реверсивный счетчик 6 они поступают с некоторой задерижой, Шфро-аналоговый преобразователь 5 преобразует состояние реверси ого счетчика 6 в аналоговый сигнал рассогласования, который функциональным преобразователем 9 в соответствии с законом управления преобразуется в дополнительный управляющий сигнал, поступающий на 1ФИВОД 3 каретки подвижного зеркала интерферометра. После срабатьгаания цифро-аналогового преоб рйзователя 5 реверсивный счетчик 6 по . задержанному на время срабатывания дифро-аналогового преобразователя сигналу от усилителя-формирователя 4 восстанавливает свое значение, задаваемое регистром 8. Усилитель-формирователь 4 формирует короткие импульсы в моменты прохождения синусоидальным сигналом контрольного монохроматаческого канала нулевых значений. Это происходит через интервалы по разности хода, равные попокше длины волны Я /2, Но интервалы времени между этими моментами Ai, вследствие действия различных сип (трения, сопротивления воздуха и т.п.),-будут различными. Это приводит к тому, згго на реверсивном счетчике 6 . установится значение N | , определяемое выражением Nc-Np-it-f,, где Up- значеше, задаваемое регистром 8; TY - частота генератора 7 импутгьAt - интервал времени между импульсами усилителя-формпрователя 4. Если скорость движения каретки меньше заданной, то значение И будет отрйттельным и дополнительное управляющее воздействие с функхшонального преобразователя 9 будет увеличивать скорость перемещения каретки, а при положительном N с - уменьшать скорость пфемещеаия ее. Предлагаемое устройство обеспечивает стабилизацию скорости с высокой точностью, причем эта точность тем больше, чем бопыие частота генератора 7 импульсов и разрядность реверсивного счетчика 6 и задающего регистра 8. При данной частоте генератора 7 импульсов устройство легко позволяет устанавливать сксн. рость сканирования путем установки необходимого .значения в задающем регистре 8, а также позволяет легко реализовать программное управление скоростью сканирования от ЭВМ, входящей в комплекс всех современных Фурье-спектрометров. Кроме того, тфедпагаемое устройство выдает в сххзтвегствии с згиконом уттравпения зависимость управпякяцег налр51жения от скорости для практически неограниченной полосы захвата без ограничения величины перемещения каретки. Формула и ;з обретен и я Устройство ддя стабилизации сксрости перемещения каретки подвижного зеркала интерферометра, содержащее привод KaipeTBB подвижного зеркала икгерфероI метра, ко ггропьный интерферометр монохроматического излучения с усвпитеяемфс йлирсшатепем на выходе, цифро- аналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, и генератор импульсов, о т л « ч а 10 щ ее сятем, что, с цепью повышения точности стабилизации ежорости перемещения каретки подвижного закала интерферометра и упрощения устройства, в него введены задающий регистр и функциональный преобразователь, выход которо го соединен с приводом каретки ПОДВЕИЖного зеркала интерферометра, а вход - с выходом ци4 о-аналогового преобразователя, при этом счетный вход реверсив;ного счетчика подключен к выходу генератора импульсов, установочные входы к информационным выходам задающего рёfacTpa, а вход управления - к выходу усвшггеля-фс яизфователя контропьнсуго интфферометра и управляювцему входу цифро-аналогового преобразователя. Источники информации, 1ф{Ш51Тые во внимание хфи экспертизе 1.Мерц Л. Интегральные хфеобразования в оятике. М., Мир, 1969, с. 85. 2.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 524074,кл. G 01 В 9/02, 1974 (прототип).