1
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению пространственного сдвига двух систем интерференционных полос в интерферометрах, и может быть использовано для контроля микроперемещений рабочих частей станков и механизмов.
Известно устройство для измерения дробной части сдвига интерференционных полос в интерферометрах, содержащее интерферометр, генератор пилообразного напряжения, управляющий перемещением подвижного зеркала интерферометра, два фотопреобразователя, два усилителя и фазометр til.,5
Устройство не обеспечивает высокую точность измерения дробной части интерференционной полосы так как под действием различных влиякхцих факторов 20 может изменяться амплитуда напряжения развертки, что влечет за собой появление постоянной составлякхцей в сигнале фототока и, как следствие, сильные искажения фазы при измерении фазометром .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является оптико-электронное устройство для измерения дробной части интерференционной полосы, содержащее интер()ерометр с преобразователем перемещений зеркала, генератор пилообразного напряжения, подключенный к преобразователю перемещений зеркала, два фотоприемника, устанавливаемые на выходах интерЛерометра, два (1льтра и Лазометр 2.
Цель изобретения - повышение точности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя электронными ключами, соединенными последовательно генератором импульсов и блоком управления электронными ключами , и блоком управления генератором импульсов, первые фотоприемник, электронный ключ и фильтр соединены последовательно и подключены к первому входу фазометра, второй фотоприемник электронный ключ и фильтр соединены последовательно и подключены к второму входу фазометра, блок управления электронными ключами соединен с вторыми входами электронных ключей, выход второго фильтра соединен с первым входом блока управления генератором импульсов, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом и выходом генератора импульсов. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство состоит из генератора 1 пилообразного напряжения, интер ферометра 2 с преобразователем 3 перемещений зеркала, подключенного к генератору 1, соединенных последовательно первых фотоприемника , электронного ключа 5, фильтра 6 и фазометра 7, соединенных последовательно вторых фотоприемника 8, электронного ключа 9, фильтра 10, выход которого соединен с вторым входом фазометра 7, соединённых последовательно генератора 11 импульсов и блока 12 уп1эавления электронными ключами, и блока 13 управления генератором импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом фазометра 7. Устройство для измерения дробной части интерференциальной полосы рабоjaer следую1цим образом. В общем случае сдвиг интерференционных картин на нецелое число полос N осуществляется с помощью генератора 1 пилообразного напряжения, управляющего преобразователем 3 перемещений зеркала. Интерференционные картины, образущиеся на выходе интерферометра 2, преобразуются в сигналы фото тока с помощью фотоприемников 4 и 8. Сигналы с выхода фотоприемников и 8 поступают на входы соответствующих управляемых электронных ключей 5 и 9 Интервал времени, в течение которого ключи 5 и 9 находятся в открытом состоянии, равен двум периодам сигнала фототока. С выхода ключей 5 и 9 си1- налы поступают на входы соответствующих фильтров 6 и 10. Выделение двух периодов сигнала фототока обеспечивает получение, нулевого смещения уровня в сигналах фототока на выходе фильтров 6 и 10. Сигналы с выходов фильтров 6 и 10 поступают на два входа фазометра 7, который посредством измерения разности Фаз между двумя си1- налами фототока определяет дробную часть интерференционной полосы. Сигнал с выхода одного из фотоприемников 8 поступает также на один из входов блока 13 управления генератором импульсов. На другой вход блока 13 поступает сигнал с генерато-ра 11 импульсов. Блок 13 служит для измерения разности между периодом сигнала фототока и целым чиcлo N-, периодов генератора 11 импульсов, Тр (Т период генератора импульсов и формирования на основании полученного результата управляющего сигнала, поступающего на вход управления генератора 11 импульсов. Управляющий сигнал необходим для приведения в соответствие длительность периода сигнала фототока TQ и длительности целого числа периодов генератора 11 импульсов Л/,-Т. Сигнал с выхода генератора 11 импульсов поступает также на вход блока 1. управления электронными ключат ми. На выходе блока 12 формируется управляющий импульс с длительностью .Tj.-N, который подается на управляющие иходы электронных ,5 и 9 ключей. Благодаря тому, что период сигнала фототока с помощью блока 13 приводится в соответствие с целым числом периодов генератора 1 импульсов, электронние ключи 5 и 9, пребывают в открытом состоянии в течение ровно двух периодов сигнала йототока. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет на порядок повысить точность измерения дробной части интерференционной полосы. В свою очередь, повышение точности измерения дробной части интерференционной полосы ведет к повышению точности определения положений рабочих частей станков и механизмов, что позволяет повысить качественный уровень автоматизирован-, ного контроля в технологическом процессе. Формула изобретения Оптико-электронное устройство для измерения дробной части интерференционной полосы, содержащее интерферометр с преобразователем перемещений зеркала, генератор пилообразного напряжения , подключенный к преобразователю перемещений.зеркала, два фотоприемника, устанавливаемые на выходах интерЛерометра, два Лильтра и фазометр, отличаю 1(ееся тем, что, с целью повышения точности иамерений, оно снабжено двумя электронными юшмами, соединенными последов ательно генератором импульсов и блоком управления электронными ключами, и блоком управления генератором импульсов, первые фотоприемник, электронный ключ и фильтр соединены последовательно и подключены к первому входу фазометра, вторые фотоприемник, электронный ключ и фильтр соединены последовательно и подключены к второму входу фазометра, блок управле|Ния электронными ключами соединен с вторыми входами электронных ключей.
выход второго фильтра соединен с первым входом блока управления генератором импульсов, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом и выходом генератора импульсов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Власов В.Л. и Медведев А.Н. ЛрецизиоИное измерение дробной части относительного сдвига двух систем интерференционных полос. - Приборы и техника эксперимента, 1972, М , с. 190.
2. Авторское свидетельство СССР ff 509767, кл. Г, 01 В 9/П2, 1969 (прототип).
