SU1113667A1 - Способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Способ измереии  перемещений, заключающийс  в том, что формируют параллельный световой пучок, направл ют его на участок измерительной растровой меры, сопр гают изображение этого участка с другим участком меры так, что смещени  меры и ее изображени  в плоскости сопр жени  взаимно проти воположны, регистрируют за сопр жением световой поток, по числу пульсации которого определ ют перемещение мерь1 , отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности способа, увеличивают или уменьшают сопр гаемое изображение меры в

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, и может быть использовано дл  измерени  линейных и круговых перемещений.

Известен фотоэлектрический способ измерени  перемещений на основе использовани  растров заключающийс  в том, что формируют параллельный оптический пучок, пропускают его через последовательно установленные измерительную растровую меру, скрепл емую с контролируемым объектом, и .индикаторный растр и регистрируют прошедщий через меру и растр световой поток, по числу пульсации которого суд т о перемещении меры 1.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  чувствительность из-за ограничени  пространственной частоты меры и растра технологическими факторами.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ измерени  перемещений, заключающийс  в том. что формируют параллельный световой пучок, направл ют его на участок измерительной растровой меры, сопр гают изображение этого участка с другим участком меры так, что смещени  меры и ее изображени  в плоскости сопр жени  взаимно противоположны, регистрируют за сопр жением световой поток, по числу пульсации которого определ ют перемещение меРЫ (21.

Способ осуществл ют устройством дл  . измерени  перемещений, содержащим источник оптического излучени  и последовательно установленные по ходу оптического излучени  конденсор, круговую измерительную растровук) меру, объектив, отражательный блок, второй объектив, собирающую линзу и фотоприемник, диаметрально противоположные участки круговой меры оптически сопр жены через объективы и ( ражательный блок |2.

Недостатком способа и устройства  вл етс  ограниченна  чувствительность, так как используемое сопр жение растров с равными пространственными периодами обеспечивает формирование только двух.импульсов при смещении меры на один период.

Цель изобретени  - повышение чувствительности при фиксированном пространственном периоде меры.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  перемещений, заключающемус  в том, что формируют параллельный световой пучок, направл ют его на участок измерительной растровой меры, сопр гают изображение этого участка с другим участком меры так, что смеплени  меры и ее изображени  в плоскос-ти сопр жени  взаимно противоположны, регистрируют за сопр жением световой поток, по числу, пульсации которого определ ют перемещение меры , увеличивают или уменьшают сопр гаемое изображение меры в (2к + I) раз, где к 1,2,3,... - целое положительное число.

В устройстве, осуцгествл ющем способ и содержащем источник оптического излучени  и последовательно установлен ные по ходу оптического .излучени  конденсор, круговую измерительную растровую меру, объектив, отражательный блок, второй объектив , собирающую линзу и фотоприемник, причем диаметрально противоположные участки круговой меры оптически сопр жены через объективы и отражательный блок, фокусные рассто ни  fj и fj одного и другого объективов выбраны из соотношени  ft/fa (2к -f I), где к 1,2,3,... - целое положительное число.

На чертеже представлена схема устройства дл  осуществлени  способа измерени  перемещени .

Устройство содержит источник 1 оптического излучени  и последовательно установленные по ходу оптического излучени  конденсор 2, круговую измерительную меру 3, объектив 4, отражательный блок, состо щий из отражательных призм 5 и 6, второй объектив 7, собирающую линзу 8 и фотоприемник 9, диаметрально противоположные участки круговой меры 3 оптически сопрйжены через объективы 4 и 7 и отражательный блок, фокусные рассто ни  fi и fa одного и другого объективов выбраны из соотношени  fi/f (2к -f 1), где к - 1,2,3,... целое положительное число.

Способ осуществл етс  с помощью устройства следующим образом.

Параллельный пучок света, сформированный источником 1 оптического излучени  и конденсором 2, направл ют на участок круговой измерительной .меры 3. Сопр гают изображение этого участка с диаметрально противоположным участком меры с помощью объективов 4 и 7 и отражательного блока, содержащего призмы 5 и 6. Объективы 4 и 7 и отражательный блок формируют изображение таким образом, что смещени  изображени  и меры в плоскости сопр жени  взаимно противоположны.

С помощью собирающей линзы 8 и фотоприемника 9 регистрируют световой поток, прошедший сопр жение.

По числу пульсации светового потока определ ют перемещение меры.

Поскольку фокусные рассто ни  fi и г одного и другого объективов выбраны из соотношени  ft/f (2к+ 1), где к 1,2,3,... - целое число,, то сопр гаемое изображение увеличено или уменьшено в (2к -Ь 1) раз.

При перемещении меры световой поток за сопр жением испытывает амплитудную модул цию. Увеличение числа пульсаций и, следовательно, чувствительности устройства можно определить из выражени  (к-1-1).

Например, увеличение (уменьшение) оптического изображени  в 5 раз приводит к повышению чувствительности в 3 раза. При этом увеличение чувствительности сопровождаетс  уменьшениемглубины модул ции и соответствующим снижеиием отношени  сигнал/шум.

Таким образом, увеличение или уменьшение сопр гаемого изображени  участка

меры в (2к -I-1) раз позвол ет повысить чувствительность в (к + 1) раз.

Предлагаемые способ и устройство дл  измерени  перемещений допускают возможность использовани  значений увеличени  (уменьшени ) оптического изображени , отличающихс  от целых чисел, т. е. имеющих дробную часть, но при этом следует учитывать уменьшение глубины модул ции полезного сигнала.

Claims (2)

1. Способ измерения перемещений, заключающийся в том, что формируют параллельный световой пучок, направляют его на участок измерительной растровой меры, сопрягают изображение этого участка с другим участком меры так, что смещения меры и ее изображения в плоскости сопряжения вза имно противоположны, регистрируют за сопряжением световой поток, по числу пульсации которого определяют перемещение меры, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, увеличивают или уменьшают сопрягаемое изображение меры в (2к + 1) раз, где к = 1,2,3,..., целое положительное число.
2. 2. Устройство для измерения перемещений по π. 1, содержащее источник оптического излучения и последовательно установленные по ходу оптического излучения конденсатор, круговую измерительную растровую меру, объектив, отражательный блок, второй объектив, собирающую линзу и фотоприемник, причем диаметрально противоположные участки круговой меры оптически сопря- _β жены через объективы и отражательный S блок, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, фокусные расстояния fi и (г одного и другого объективов выбраны из соотношения ίι/ί«(2κ + 1), где к = 1,2,3,... — целое положительное число.