SU1104361A1 - Устройство дл измерени малых перемещений - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее последовательно установленные источник монохроматического излучени , светорасщепитель , светоделитель и оптический злемент, зеркало, устанавливаемое на общем основании с контролируемым объектом и оптически св занное со светоделителем, два фотоприемника , оптически св занных с оптическим элементом, и блок регистрации с фазометром, подключенный к выходам фотоприемников, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  чувствительности устройства и точности производимых измерений, оно снабжено вторым светоделителем, установленным между первым светоделителем и оптическим элементом параллельно первому светоделителю, узлом сдвига частоты излучени , оптически св зываемым через светоделители с зеркалом и контролируемым объектом, и двум  полосовьши фильтi рами, ВХОДЫ которых подключены к выходам фотоприемников, а выходы (Л к фазометру.

Description

4

00 05 1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано , в основном, дл  измерени  малых перемещений или вибраций. Известно устройство дл  измерени  малых перемещений, содержащее последовательно установленные источник монохроматического излучени , светорасщепитель , светоделитель и оптический элемент, зеркало, устанавливаемое на общем основании с контролируемым объектом и оптически св занное со светоделителем, два фотоприемника , оптически св занных с оптическим элементом, и блок регистрации с фазометром, подключенный к выходам фотоприемников lj . Недостаток известного устройства - невысока  чувствительность устройства и точность измерений, обусловленные длиной волны используемого излучени , разрешающей способностью фотоприемников и регистратора и точностью работы используемого фотоэлектрического устройства. Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства и точности производимых измерений. Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  малых перемещений , содержащее последовательно установленные источник монохроматического излучени , светорасщепитель светоделитель и оптический элемент, зеркало, устанавливаемое на общем основании с контролируемым объектом и оптически св занное со светоделителем , два фотоприемника, оптически св занных с оптическим элементом, и блок регистрации с фазометром, подключенный к выходам фотоприемников, снабжено вторым светоделителем, установленным между первым светоделителем и оптическим элементом параллельно первому светоделителю, уз лом сдвига частоты излучени , оптически св зываемым через светоделители с зеркалом и контролируемым объ ектом, и двум  полосовыми фильтрами входы которых подключены к выходам фотоприемников, а выходы - к фазометру . На чертеже изображена блок-схема устройства дл  измерени  малых пере мещений. Устройство содержит последователь но установленные источник малохроматического излучени  ОКГ 1, светорас612 щепитель 2, светоделители 3 и 4, узел 5 сдвига частоты, объект 6 измерени , зеркало 7, установленное на общем основании с объектом 6, оптический элемент 8, два фотоприемника 9 и Ю, два полосовых фильтра 11 и 12, фазометр 13. Светоделители 3 и 4, узел 5 сдвига частоты, объект 6 измерений и зерксшо 7 оптически св заны между собой и образуют область А многократного отражени . Вход светоделител  3 оптически соединен со светорасщепителем 2, а выход светоделител  4 через оптический элемент 8 оптически св зан с фотоприемниками 9 и 10. Фотоприемники соединены с узкополосными фильтрами 11 и 12, выходы которых подсоединены к фазометру 13. Устройство работает следующим образом . Пучок света ОКГ 1 делитс  расщепителем 2 на два параллельных луча, которые ввод тс  в область многократного отражени  А между светоделител ми 3 и 4. Некотора  их часть (определ ема  коэффициентом пропускани  светоделител  4) в виде лучей а и Ь выходит из области А через светоделитель 4. Основна  же часть световой энергии (определ ема  коэффициентом отражени  светоделител  4) направл етс  светоделителем 4 на узел 5 сдвига частоты. Отразившись от него, лучи света уменьшают частоту на величину 52 и направл ютс  светоделител ми 4 и 3 на исследуемый объект 6 и зеркало 7, установленное на общем основании с объектом 6. При смещении исследуемого образца 6 в направлении падающего на него луча на величину Л лучи приобретают дополнительную разность хода, равную 2 Л. Отраженные лучи направл ютс  светоделителем 3 к светоделителю 4. С этого момента процесс повтор етс : часть световой энергии выводитс  из области А в виде лучей а и Ъ, а часть направл етс  на узел 5, уменьшаетс  по частоте и попадает на объект 6 и зеркало 7 и т.д. Сигналы с фотоприемников 9 и 10 оступают на фильтры 11 и 12, настронные на частоту m SZ, где значение определ етс  кратностью прохождеи  излучени  области А многократого отражени . 3 Фазы сигналов, снимаемых с фотоприемников 9 и 10, отличаютс  друг от друга на величину т2Кй. , где К волновое число, - величина смещени  исследуемого образца. Значение величины смещени  SZ выбираетс  с учетом требуемой точно ти измерений, диапазона изменений 14 измер емой величины перемещени  А и реализованного в устройстве коэффициента умножени  т. Введение в устройство дополнительных элементов, образующих область многократного отражени  со сдвигом частоты позвол ет в несколько раз повысить чувствительность устройства и точность измерений.

У

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее последовательно установленные источник монохроматического излучения, светорасщепитель, светоделитель и оптический элемент, зеркало, устанавливаемое на общем основании с контролируемым объектом и оптически связанное со светоделителем, два фото приемника, оптически связанных с оптическим элементом, и блок регистрации с фазометром, подключенный к выходам фотоприемников, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства и точности производимых измерений, оно снабжено вторым светоделителем, установленным между первым светоделителем и оптическим элементом па раллельно первому светоделителю, узлом сдвига частоты излучения, оптически связываемым через светоделители с зеркалом и контролируемым объектом, и двумя полосовыми фильтрами, входы которых подключены к выходам фотоприемников, а выходы к фазометру.

   1104361 2