RU2133450C1 - Method studying movement of object - Google Patents

Method studying movement of object Download PDF

Info

Publication number
RU2133450C1
RU2133450C1 RU97114263A RU97114263A RU2133450C1 RU 2133450 C1 RU2133450 C1 RU 2133450C1 RU 97114263 A RU97114263 A RU 97114263A RU 97114263 A RU97114263 A RU 97114263A RU 2133450 C1 RU2133450 C1 RU 2133450C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
movement
spectral components
amplitudes
found
Prior art date
Application number
RU97114263A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97114263A (en
Inventor
Д.А. Усанов
А.В. Скрипаль
С.В. Гангнус
Original Assignee
Саратовский государственный университет им.Н.Г.Чернышевского
Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саратовский государственный университет им.Н.Г.Чернышевского, Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры filed Critical Саратовский государственный университет им.Н.Г.Чернышевского
Priority to RU97114263A priority Critical patent/RU2133450C1/en
Publication of RU97114263A publication Critical patent/RU97114263A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133450C1 publication Critical patent/RU2133450C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: given method studying movement of object includes irradiation of studied object with coherent radiation with wave length λ, formation of interference signals, their conversion to electric ones, separation of coherent radiation into two rays. Optical length of path of second ray is increased by (2n- 1)(2n-1)λ/4/4, where n=1, 2, 3,...,interference signals of both rays are formed and converted to electric signals, electric signal of first or second ray is differentiated, signal equal to relation of differentiated electric signal from one ray to electric signal from the other ray is found. Spectral characteristic of found signal is taken, amplitudes of spectral components of movement of studied object are determined by proposed relation. Form of movement of object is obtained in addition by determined amplitudes of spectral components of movement of studied object with the aid of inverse Fourier transform. Operation of inversion can be conducted in addition. Both differentiated signal till determination of found signal and found signal till spectral characteristics are taken can be inverted as well as either magnitudes of spectral components of found signal after their taking or magnitudes of amplitudes of spectral components of movement of studied object after their determination. EFFECT: expanded range of measured magnitudes with increased measurement accuracy. 4 cl, 8 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования движений в микроэлектронике и машиностроении. The invention relates to measuring technique and can be used to study movements in microelectronics and mechanical engineering.

Известен способ бесконтактного измерения колебаний объекта (А.С.СССР N262295. МКИ: G 01 H 9/00), заключающийся в том, что зондируют исследуемый объект ультразвуковыми колебаниями, принимают отраженный от этого объекта модулированный сигнал, смешивают зондирующий и отраженный сигналы, выделяют из суммарного сигнала две соседние допплеровские гармоники, по отношению мощностей этих гармоник определяют амплитуду колебаний, а по разности их частот - частоту колебаний объекта. A known method of non-contact measurement of object vibrations (A.S.SSSR N262295. MKI: G 01 H 9/00), which consists in probing the object under investigation by ultrasonic vibrations, receiving a modulated signal reflected from this object, mixing the probing and reflected signals, and isolating two adjacent Doppler harmonics from the total signal, the amplitude of the oscillations is determined by the ratio of the powers of these harmonics, and the object's oscillation frequency by the difference of their frequencies.

Однако, в способе отсутствует возможность определения любой другой формы движения, кроме синусоидальных колебаний, а также гармоничности колебаний, величины амплитуды второй гармоники и накладываются ограничения на точность измерений амплитуды вибраций в связи с достаточно большой длиной волны. However, in the method it is not possible to determine any other form of motion, except for sinusoidal vibrations, as well as harmonic vibrations, the magnitude of the amplitude of the second harmonic, and limitations are placed on the accuracy of measurements of the amplitude of vibrations in connection with a sufficiently long wavelength.

Известен также способ для определения амплитуды механических колебаний (патент ГДР N276989, МКИ: G 01 H 9/00), заключающийся в том, что линейно поляризованный, монохроматический, когерентный пучок света разлагают на два равных пучка, которые проходят взаимно перпендикулярно. При этом один пучок направляют на механический движущийся с неизвестной амплитудой объект, где он отражается. Второй пучок направляют на неподвижную поверхность, от которой он также отражается. При этом между двумя взаимно перпендикулярными компонентами этих пучков обеспечивают сдвиг фазы на 90o. Оба пучка накладывают один на другой и затем обрабатывают.There is also a method for determining the amplitude of mechanical vibrations (GDR patent N276989, MKI: G 01 H 9/00), which consists in the fact that a linearly polarized, monochromatic, coherent light beam is decomposed into two equal beams that pass mutually perpendicularly. In this case, one beam is sent to a mechanical object moving with an unknown amplitude, where it is reflected. The second beam is directed to a fixed surface, from which it is also reflected. Moreover, between two mutually perpendicular components of these beams provide a phase shift of 90 o . Both beams are laid one on top of the other and then processed.

Однако, с помощью указанного способа невозможно контролировать параметры негармонических вибраций, а также других форм движения. However, using this method it is impossible to control the parameters of inharmonic vibrations, as well as other forms of movement.

Известен также способ определения амплитуды вибраций объекта (Wei Jin, Li Ming Zang, Deepak Uttamchandam, Brian Culshaw, Appl.Opt.,v.30,N31,p. 4496-4499,1991), заключающийся в том, что лазерное излучение направляют в зону колебаний объекта и на опорное зеркало через делитель, из отраженных от них лучей формируют интерференционную картину, преобразуют ее в электрический сигнал и снимают его спектр. В способе предложено находить амплитуды четырех гармоник с частотами, кратными основной частоте колебания исследуемого объекта, с коэффициентом n = 1,2,3,4. Рассчитывают амплитуду колебаний объекта по формуле:

Figure 00000002

где σ = 4πξ/λ, ξ - амплитуда вибрации исследуемого объекта;
λ - длина волны излучения лазера.There is also a method of determining the amplitude of vibration of an object (Wei Jin, Li Ming Zang, Deepak Uttamchandam, Brian Culshaw, Appl.Opt., V.30, N31, p. 4496-4499,1991), which consists in the fact that the laser radiation is directed into the oscillation zone of the object and the reference mirror through the divider, from the rays reflected from them form an interference pattern, convert it into an electrical signal and take its spectrum. The method proposes to find the amplitudes of four harmonics with frequencies that are multiples of the fundamental vibration frequency of the object under study, with a coefficient n = 1,2,3,4. Calculate the amplitude of the oscillations of the object by the formula:
Figure 00000002

where σ = 4πξ / λ, ξ is the vibration amplitude of the object under study;
λ is the wavelength of the laser radiation.

Коэффициенты c1, c2, c3, c4 рассчитывают, исходя из синтеза разложений сигнала на выходе измерительной системы в ряды Фурье и Бесселя. Коэффициенты cn могут иметь как положительное, так и отрицательное значение.The coefficients c 1 , c 2 , c 3 , c 4 are calculated based on the synthesis of the decompositions of the signal at the output of the measuring system in the Fourier and Bessel series. Coefficients c n can have both positive and negative values.

Однако, область применения указанного способа ограничена гармоническими колебаниями. However, the scope of this method is limited by harmonic oscillations.

Известен способ измерения амплитуды гармонических колебаний (H.A.Defferari, R. A. Darby, F. A.Andrews, J.Acoust. Soc. Am., v.42, N5,p.982-990, 1967), заключающийся в том, что из излучения, отраженного от объектов с заданной и искомой амплитудами вибраций, формируют интерференционные картины, преобразуют их в электрические сигналы, снимают характеристики полученных сигналов, сравнивая которые, судят об амплитуде колебаний исследуемого объекта. A known method of measuring the amplitude of harmonic oscillations (HADefferari, RA Darby, FAAndrews, J. Acoust. Soc. Am., V.42, N5, p.982-990, 1967), which consists in the fact that the radiation reflected from objects with a given and desired vibration amplitudes, form interference patterns, convert them into electrical signals, take the characteristics of the received signals, comparing them, they judge the amplitude of the studied object.

Однако, данный способ характеризуется ограниченным диапазоном измеряемых значений (до λ/2, λ - длина волны излучения лазера) и предназначен для определения амплитуды только гармонических колебаний. However, this method is characterized by a limited range of measured values (up to λ / 2, λ is the laser radiation wavelength) and is intended to determine the amplitude of only harmonic vibrations.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ исследования гармонических колебаний (патент России N2060475, МКИ: G 01 H 9/00), заключающийся в том, что формируют интерференционный сигнал от исследуемого объекта и преобразуют его в электрический сигнал, снимают характеристики сигнала и судят по ним об амплитуде колебаний исследуемого объекта. Closest to the proposed invention is a method for the study of harmonic oscillations (Russian patent N2060475, MKI: G 01 H 9/00), which consists in generating an interference signal from the object under study and converting it into an electrical signal, taking the signal characteristics and judging them about the amplitude of oscillations of the investigated object.

Однако, область применения данного способа ограничена гармоническими колебаниями. However, the scope of this method is limited by harmonic oscillations.

Задача настоящего изобретения - расширение диапазона измеряемых значений при повышении точности измерений. The objective of the present invention is to expand the range of measured values while increasing the accuracy of measurements.

Поставленная задача решается тем, что в способе исследования движения объекта, включающем облучение исследуемого объекта когерентным излучением с длиной волны λ, формирование интерференционных сигналов, преобразование их в электрический сигналы, снятие спектральных характеристик сигналов, по которым определяют параметры движения, разделяют когерентное излучение на два луча, первый и второй, увеличивают оптическую длину пути второго луча на (2n-1)λ/4, n = 1,2,3,.., формируют интерференционные сигналы от обоих лучей, преобразуют их в электрические сигналы, дифференцируют электрический сигнал первого или второго луча, находят сигнал, равный отношению продифференцированного электрического сигнала одного луча к электрическому сигналу от другого луча, снимают спектральную характеристику найденного сигнала, амплитуды спектральных составляющих движения исследуемого объекта определяют из соотношения

Figure 00000003

где c′(ν) - амплитуды спектральных составляющих найденного сигнала на частотах ν.
Кроме того, способ позволяет определить не только амплитуды спектральных составляющих движения исследуемого объекта, но и получить форму (траекторию) движения объекта. Для этого дополнительно проводят обратное преобразование Фурье для полученных значений амплитуд спектральных составляющих движения исследуемого объекта. Кроме того, в случае дифференцирования электрического сигнала первого луча и n - четного или в случае дифференцирования электрического сигнала второго луча и n - нечетного необходимо предварительно осуществить операцию инвертирования.The problem is solved in that in a method for studying the movement of an object, including irradiating the investigated object with coherent radiation with a wavelength of λ, the formation of interference signals, converting them into electrical signals, taking the spectral characteristics of the signals by which the motion parameters are determined, divide the coherent radiation into two beams , the first and second, increase the optical path length of the second beam by (2n-1) λ / 4, n = 1,2,3, .., form interference signals from both beams, convert them to electrical signals, differentiate the electric signal of the first or second beam, find a signal equal to the ratio of the differentiated electric signal of one beam to the electric signal from another beam, take the spectral characteristic of the found signal, the amplitudes of the spectral components of the motion of the object under study are determined from the relation
Figure 00000003

where c ′ (ν) are the amplitudes of the spectral components of the found signal at frequencies ν.
In addition, the method allows to determine not only the amplitudes of the spectral components of the motion of the investigated object, but also to obtain the shape (trajectory) of the movement of the object. For this, an inverse Fourier transform is additionally carried out for the obtained values of the amplitudes of the spectral components of the motion of the object under study. In addition, in the case of differentiation of the electric signal of the first beam and n - even, or in the case of differentiation of the electric signal of the second beam and n - odd, it is necessary to carry out the inversion operation first.

Инвертирование проводят на разных стадиях способа, и в качестве объекта инвертирования выбирают: продифференцированный электрический сигнал после его снятия или найденный сигнал до снятия его спектральной характеристики или спектральную характеристику найденного сигнала после ее снятия или значения амплитуд спектральных составляющих движения исследуемого объекта после их определения. Inversion is carried out at different stages of the method, and the object of inversion is chosen: a differentiated electric signal after it is taken or a found signal before taking its spectral characteristic or spectral characteristic of the found signal after it is taken or the amplitudes of the spectral components of the motion of the studied object after their determination.

Оригинальность предлагаемого решения заключается в том, что измеряют два электрических сигнала, одновременно снимаемых с выхода измерительной системы (с фотоприемников), которые соответствуют двум интерференционным сигналам от исследуемого объекта, в один из которых введена определенная фазовая задержка; создают новый сигнал из отношения одного продифференцированного сигнала к величине другого, особым образом по спектру нового сигнала определяют спектр исходной функции, характеризующей движение объекта, и получают ее. Таким образом, предложенный способ позволяет получить полезную информацию для более широкого класса движений объекта, не прибегая к значительному усложнению экспериментальной части способа. Подобная совокупность действий, удачно сочетающая в себе экспериментальную и расчетную части, влекущая возможность контролировать параметры движения объекта, не известна. The originality of the proposed solution lies in the fact that two electrical signals are measured simultaneously taken from the output of the measuring system (from photodetectors), which correspond to two interference signals from the object under study, one of which has a certain phase delay; they create a new signal from the ratio of one differentiated signal to the value of another, in a special way, from the spectrum of the new signal, determine the spectrum of the original function that characterizes the movement of the object, and get it. Thus, the proposed method allows to obtain useful information for a wider class of object movements, without resorting to a significant complication of the experimental part of the method. A similar set of actions, successfully combining the experimental and calculated parts, entailing the ability to control the motion parameters of the object, is not known.

Изобретение поясняется с помощью чертежей фиг. 1 - фиг. 8, а также таблицы 1. На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего способ, где
1 - лазер,
2 - зеркало,
3 - полупрозрачное зеркало, делящее излучение на опорную и предметную волны,
4 - устройство задержки части предметной волны (специальная стеклянная пластинка),
5 - исследуемый объект,
6 - пьезокерамическая пластинка,
7 - звуковой генератор,
8 и 9 - фотоприемники,
10 и 11 - усилители,
12 - ЭВМ,
13 и 14 - аналого-цифровые преобразователи,
15 - дифференциатор,
16 - делитель сигналов,
17 - спектроанализатор,
18 - делитель сигналов.
The invention is illustrated using the drawings of FIG. 1 - FIG. 8, as well as tables 1. In FIG. 1 shows a diagram of a device that implements a method where
1 - laser
2 - mirror
3 - a translucent mirror dividing the radiation into reference and objective waves,
4 - device for delaying part of the object wave (a special glass plate),
5 - the investigated object,
6 - piezoceramic plate,
7 - sound generator,
8 and 9 are photodetectors,
10 and 11 are amplifiers,
12 - computer
13 and 14 are analog-to-digital converters,
15 - differentiator,
16 - signal divider
17 - spectrum analyzer,
18 - signal divider.

На фиг. 2 представлен интерференционный сигнал, преобразованный в электрическую форму, от луча, распространяющегося без задержки, первого луча; а на фиг. 3 - интерференционный сигнал, преобразованный в электрическую форму, от луча, распространяющегося с задержкой, второго луча; на фиг. 4 показана производная электрического сигнала первого луча; на фиг. 5 приведена форма нового сигнала, построенного по отношению производной электрического сигнала первого луча к значению электрического сигнала второго луча; на фиг. 6 представлен спектр нового сигнала, а на фиг. 7 - спектр неизвестной функции движения объекта; на фиг. 8 показана восстановленная функция движения объекта, в таблице 1 приведены значения определенных амплитуд спектральных составляющих движения исследуемого объекта. In FIG. 2 shows an interference signal converted to electrical form from a beam propagating without delay of a first beam; and in FIG. 3 - interference signal, converted into electrical form, from a beam propagating with a delay, the second beam; in FIG. 4 shows the derivative of the electrical signal of the first beam; in FIG. 5 shows the shape of a new signal constructed in relation to the derivative of the electric signal of the first beam to the value of the electric signal of the second beam; in FIG. 6 shows a spectrum of a new signal, and FIG. 7 - spectrum of an unknown function of the object; in FIG. Figure 8 shows the restored function of the object’s movement, Table 1 shows the values of the determined amplitudes of the spectral components of the motion of the object under study.

Заявляемый способ заключается в следующем: когерентное излучение от лазера 1 с длиной волны λ направляют на полупрозрачное зеркало 3 и делят на опорную и предметную волны для формирования интерференционных сигналов; опорную волну, отраженную от зеркала 2, направляют к фотоприемникам 8 и 9; предметную волну направляют на исследуемый объект 5, часть предметной волны перекрывают специальной стеклянной пластинкой 4, обеспечивающей увеличение оптического пути луча на (2n-1)λ/4, n = 1, 2, 3,.., при прохождении части предметного луча к исследуемому объекту 5 и обратно на полупрозрачное зеркало 3, которое отражает этот луч (II луч) к фотоприемнику 9. Другую половину предметной волны без задержки направляют на объект 5 и после отражения от объекта эту волну направляют полупрозрачным зеркалом 3 на фотоприемник 8 (I луч). Эти предметные лучи вместе с опорным лучом создают интерференционные картины, которые регистрируют фотоприемниками 8 и 9. С выхода фотоприемников снимают два напряжения

Figure 00000004
(1)
Figure 00000005
(2)
где θ - стационарный набег фазы в интерференционной системе,
t - время, f(t) - функция, описывающая продольное движение объекта.The inventive method consists in the following: coherent radiation from a laser 1 with a wavelength λ is directed to a translucent mirror 3 and divided into reference and objective waves to form interference signals; the reference wave reflected from the mirror 2 is directed to the photodetectors 8 and 9; the object wave is directed to the object under study 5, part of the object wave is covered with a special glass plate 4, which provides an increase in the optical path of the beam by (2n-1) λ / 4, n = 1, 2, 3, .., when passing part of the object beam to the object under study object 5 and back to the translucent mirror 3, which reflects this beam (II beam) to the photodetector 9. The other half of the object wave is sent without delay to object 5 and, after reflection from the object, this wave is sent by the translucent mirror 3 to photodetector 8 (I beam). These object beams together with the reference beam create interference patterns, which are recorded by photodetectors 8 and 9. Two voltages are removed from the output of photodetectors
Figure 00000004
(1)
Figure 00000005
(2)
where θ is the stationary phase incursion in the interference system,
t is time, f (t) is a function that describes the longitudinal movement of an object.

Эти напряжения затем усиливают усилителями 10 и 11 и преобразуют в цифровую форму аналого-цифровыми преобразователями 13 и 14 для последующей обработки на ЭВМ 12. These voltages are then amplified by amplifiers 10 and 11 and converted into digital form by analog-to-digital converters 13 and 14 for subsequent processing on a computer 12.

Дифференцируют первый сигнал дифференциатором 15 и определяют сигнал на его выходе, который можно представить в виде

Figure 00000006
(3)
в случае записи неизвестной функции движения объекта f(t) в виде интеграла Фурье
Figure 00000007
(4)
Находят сигнал на выходе делителя сигналов 16 S(t)
Figure 00000008
(5)
где
Figure 00000009
(6)
Находят спектр сигнала S(t) с делителя 16 и определяют его спектр с помощью спектроанализатора 17, реализованного на основе быстрого преобразования Фурье в ЭВМ. Определяют спектр функции движения объекта с помощью делителя сигналов 18, реализующего формулу (7).Differentiate the first signal by differentiator 15 and determine the signal at its output, which can be represented as
Figure 00000006
(3)
in the case of writing an unknown object motion function f (t) in the form of the Fourier integral
Figure 00000007
(4)
Find the signal at the output of the signal splitter 16 S (t)
Figure 00000008
(5)
Where
Figure 00000009
(6)
Find the spectrum of the signal S (t) from the divider 16 and determine its spectrum using a spectrum analyzer 17, implemented on the basis of a fast Fourier transform in a computer. The spectrum of the object’s motion function is determined using a signal divider 18 that implements formula (7).

Figure 00000010
(7)
Вариант дифференцирования сигнала второго луча аналогичен рассмотренному выше.
Figure 00000010
(7)
The option of differentiating the signal of the second beam is similar to that considered above.

Таким образом, определяют значения амплитуд спектральных составляющих движения объекта. По этим амплитудам судят о характере движения объекта. Thus, the amplitudes of the spectral components of the object’s motion are determined. These amplitudes judge the nature of the movement of the object.

Способ позволяет кроме амплитуд спектральных составляющих движения объекта точно определить форму (траекторию) движения объекта. Для этого дополнительно проводят обратное преобразование Фурье для полученных значений амплитуд спектральных составляющих. Кроме того, в случае дифференцирования первого сигнала и n - четного или в случае дифференцирования второго сигнала и n - нечетного необходимо инвертирование. Причем его можно осуществить на разных стадиях способа, а именно: после снятия продифференцированного сигнала с дифференциатора 15 его инвертируют или инвертируют найденный сигнал после получения его с делителя 16. Можно также инвертировать значения спектральных характеристик найденного сигнала, снятых со спектроанализатора 17, или инвертировать амплитуду спектральных составляющих движения объекта после делителя 18. The method allows in addition to the amplitudes of the spectral components of the movement of the object to accurately determine the shape (trajectory) of the movement of the object. For this, an inverse Fourier transform is additionally carried out for the obtained values of the amplitudes of the spectral components. In addition, in the case of differentiation of the first signal and n - even, or in the case of differentiation of the second signal and n - odd, inversion is necessary. Moreover, it can be carried out at different stages of the method, namely: after removing the differentiated signal from the differentiator 15, it is inverted or inverted by the found signal after receiving it from the divider 16. You can also invert the values of the spectral characteristics of the found signal taken from the spectrum analyzer 17, or invert the amplitude of the spectral components of the movement of the object after the divider 18.

Инвертирование в необходимых случаях позволяет получить точную форму (траекторию) движения объекта с учетом направления движения (приближение или удаление). Inverting, if necessary, allows you to get the exact shape (trajectory) of the movement of the object, taking into account the direction of movement (approximation or removal).

Пример. В качестве исследуемого объекта было использовано зеркало, специальным образом закрепленное на пьезокерамической пластинке 6, движение пластинки и зеркала возбуждалось звуковым генератором 7 (ГЗ-56/1). В качестве источника излучения использовался He-Ne лазер (ЛГН-113) с длиной волны 6328 A. Интерференционные сигналы регистрировались фотоприемниками 8 и 9 типа ФД-265, а затем усиливались усилителями низкой частоты 10 и 11 У4-28 и направлялись на аналого-цифровой преобразователь с двумя каналами 13 и 14, расположенный в ЭВМ. Example. As the object under study, a mirror was used, specially mounted on a piezoceramic plate 6, the movement of the plate and the mirror was excited by a sound generator 7 (GZ-56/1). A He-Ne laser (LGN-113) with a wavelength of 6328 A was used as a radiation source. Interference signals were recorded by photodetectors 8 and 9 of the FD-265 type, and then amplified by low-frequency amplifiers 10 and 11 U4-28 and sent to analog-digital a converter with two channels 13 and 14, located in the computer.

Процесс восстановления неизвестной функции движения объекта иллюстрируется фиг. 2 - фиг. 8. Значения восстановленных амплитуд спектральных составляющих ξ неизвестной функции, определенные по формуле (7), приведены в таблице 1. Форма восстановленного сложного движения объекта приведена на фиг. 8. The process of recovering an unknown function of the object’s movement is illustrated in FIG. 2 - FIG. 8. The values of the reconstructed amplitudes of the spectral components ξ of the unknown function, determined by formula (7), are shown in Table 1. The shape of the reconstructed complex motion of the object is shown in FIG. eight.

Claims (5)

1. Способ исследования движения объекта, заключающийся в облучении исследуемого объекта когерентным излучением с длиной волны λ, формировании интерференционных сигналов, преобразовании их в электрические сигналы и определении параметров движения, отличающийся тем, что когерентное излучение разделяют на два луча - первый и второй, при этом оптическую длину пути второго луча увеличивают на (2n-1)λ/4, где n = 1, 2, 3 ..., интерференционные сигналы формируют от обоих лучей, которые преобразуют в электрические сигналы, дифференцируют электрический сигнал первого или второго луча, находят сигнал, равный отношению продифференцированного электрического сигнала от одного луча к электрическому сигналу от другого луча, снимают спектральную характеристику найденного сигнала, амплитуды спектральных составляющих движения исследуемого объекта определяют из соотношения
Figure 00000011

где c′(ν) - амплитуды спектральных составляющих найденного сигнала на частотах ν,
по полученному спектру судят о характере движения объекта.
1. A method for studying the motion of an object, which consists in irradiating the studied object with coherent radiation with a wavelength λ, forming interference signals, converting them into electrical signals and determining motion parameters, characterized in that the coherent radiation is divided into two beams - the first and second, while the optical path length of the second beam is increased by (2n-1) λ / 4, where n = 1, 2, 3 ..., interference signals are generated from both beams, which are converted into electrical signals, differentiate the electric si drove the first or second beam, find a signal equal to the ratio of the differentiated electric signal from one beam to the electric signal from another beam, take the spectral characteristic of the found signal, the amplitudes of the spectral components of the motion of the object under study are determined from the relation
Figure 00000011

where c ′ (ν) are the amplitudes of the spectral components of the found signal at frequencies ν,
the obtained spectrum judges the nature of the movement of the object.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по определенным выше амплитудам спектральных составляющих движения исследуемого объекта дополнительно получают форму движения объекта дополнительно получают форму движения объекта с помощью обратного преобразования Фурье, причем в случае дифференцирования электрического сигнала первого луча и n-четного или в случае дифференцирования электрического сигнала второго луча и n-нечетного дополнительно производят операцию инвертирования. 2. The method according to claim 1, characterized in that according to the amplitudes of the spectral components of the motion of the investigated object as defined above, they additionally obtain the shape of the movement of the object; in the case of differentiation of the electric signal of the second beam and n-odd, an invert operation is additionally performed. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после снятия продифференцированного сигнала его инвертируют. 3. The method according to claim 2, characterized in that after removing the differentiated signal, it is inverted. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что инвертируют найденный сигнал до снятия спектральных характеристик или значения спектральных составляющих найденного сигнала после их снятия. 4. The method according to claim 2, characterized in that the found signal is inverted before the spectral characteristics or the spectral components of the found signal are taken after they are taken. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что после определения амплитуд спектральных составляющих движения исследуемого объекта инвертируют их значения. 5. The method according to claim 2, characterized in that after determining the amplitudes of the spectral components of the motion of the investigated object, their values are inverted.
RU97114263A 1997-08-20 1997-08-20 Method studying movement of object RU2133450C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114263A RU2133450C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Method studying movement of object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114263A RU2133450C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Method studying movement of object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97114263A RU97114263A (en) 1999-06-20
RU2133450C1 true RU2133450C1 (en) 1999-07-20

Family

ID=20196530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97114263A RU2133450C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Method studying movement of object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2133450C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Higgins et al. Optical interferometric visualization and computerized reconstruction of ultrasonic fields
RU2133450C1 (en) Method studying movement of object
RU2658112C1 (en) Method of measurement of displacement
Nakano et al. Visualization of 50 MHz surface acoustic wave propagation using stroboscopic phase-shift interferometry
RU2098776C1 (en) Method studying periodic vibrations
JPS6051643B2 (en) Method and device for detecting work piece surface deformation
JPH06186337A (en) Laser distance measuring equipment
Cohen et al. Focusing of microwave acoustic beams
Jansson An investigation of a violin by laser speckle interferometry and acoustical measurements
RU2247395C1 (en) Method of measuring velocity of object
US5042302A (en) Phase-accurate imaging and measuring of elastic wave fields with a laser probe
JPH0749922B2 (en) Optical measuring device
JP2003222616A (en) Thin film-evaluating apparatus due to beat light resonance
RU2097710C1 (en) Process of study of vibrations
Ben-Yosef et al. Measurement and analysis of mechanical vibrations by means of optical heterodyning techniques
JPS6469922A (en) Non-contact micro-vibration measuring apparatus
Jacobs et al. Transfer functions for acoustic emission transducers using laser interferometry
CN114018825B (en) High-precision photorefractive crystal interference nondestructive flaw detection equipment and method
Huang et al. Measurement of material anisotropy by dual-probe laser interferometer
RU2208769C1 (en) Vibration amplitude determination method
RU2258462C1 (en) Method for measuring the amplitude of tympanic membrane fluctuations
SU994911A1 (en) Method of ultrasonic measuring of moving object thickness
Hisada et al. Visualization and measurements of sound pressure distribution of ultrasonic wave by stroboscopic real-time holographic interferometry
SU1732291A1 (en) Method of surface wave phase velocity measuring
SU624157A1 (en) Method of determining velocity of propagation of surface acoustic waves