SU1244485A1 - Method of measuring shift of scanning transducer - Google Patents

Method of measuring shift of scanning transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1244485A1
SU1244485A1 SU853835730A SU3835730A SU1244485A1 SU 1244485 A1 SU1244485 A1 SU 1244485A1 SU 853835730 A SU853835730 A SU 853835730A SU 3835730 A SU3835730 A SU 3835730A SU 1244485 A1 SU1244485 A1 SU 1244485A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
raster
measuring
frequency
indicator
relative
Prior art date
Application number
SU853835730A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Пейцевич Горелик
Сергей Николаевич Коваленко
Борис Ганьевич Турухано
Original Assignee
Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова
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 Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова filed Critical Ленинградский Институт Ядерной Физики Им.Б.П.Константинова
Priority to SU853835730A priority Critical patent/SU1244485A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1244485A1 publication Critical patent/SU1244485A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет исключени  погрешностей от внешних вли ний . Световой поток, модулированный по косинусоидальному закону, направл ют на растровое сопр жение, пространственно модулируемое по синусоидальному закону с частотой модул ции светового потока. Световой поток, прошедший растровое сопр жение , преобразуют фотоприемником в электрический сигнал. Из электрического сигнала выдел ют гармоническую составл юшую с частотой, равной удвоенной частоте модул ции светового потока. Фазу гармонической составл ющей измер ют по отношению к опорному сигналу, имеющему частоту , равную удвоенной частоте модул ции светового потока. По измеренной разности фаз суд т о взаимном перемещении растров растрового преобразовател . 1 ил. se IS9 4; 4 00 елThis invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating errors from external influences. The light flux, modulated according to the cosine law, is directed to the raster interface, spatially modulated according to the sinusoidal law, with the frequency of modulation of the light flux. The luminous flux that has passed the raster conjugation is converted by the photoreceiver into an electrical signal. A harmonic component is extracted from the electrical signal with a frequency equal to twice the modulation frequency of the light flux. The harmonic component phase is measured with respect to a reference signal having a frequency equal to twice the modulation frequency of the light flux. Based on the measured phase difference, the raster transducer rasters are displaced. 1 il. se IS9 4; 4 00 ate

Description

Изобретение относитс  к измерит ельной технике и может быть использовано при построении растровых преобразователей.The invention relates to measuring technology and can be used in the construction of raster transducers.

Цель изобретени  - повышение точности путем исключени  погрешностей.The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating errors.

На чертеже представлена функциональ- на  схема устройства, реализующего способ.The drawing shows a functional diagram of the device that implements the method.

Устройство содержит генератор 1, синхронизированный генератор 2, вход которого подключен к выходу генератора 1, оптически св занные источник 3 света, модулирую- щий вход которого подключен к первому выходу синхронизированного генератора 2, растровую систему 4, состо щую из измерительного и индикаторного растров, модулирующего элемента, св занного с индикаторным растром, вход модулирующего эле- мента подключен к второму выходу синхронизированного генератора 2, фотоприемник 5, избирательный усилитель 6, вход которого подключен к фотоприемнику 5 и фазометр 7, входы которого подключены к выходу генератора 1 и выходу избирательного усилител  6.The device contains a generator 1, a synchronized generator 2, whose input is connected to the output of generator 1, optically coupled light source 3, the modulating input of which is connected to the first output of synchronized generator 2, raster system 4 consisting of measuring and indicator rasters modulating element associated with the indicator raster, the input of the modulating element is connected to the second output of the synchronized generator 2, the photodetector 5, the selective amplifier 6, the input of which is connected to the photodetector emniku phase meter 5 and 7, whose inputs are connected to the output of the generator 1 and the output of the selective amplifier 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 1 формирует сигнал, поступающий на опорный вход фазометра 7 и вход синхронизированного генератора 2, осу- ществл ющего деление частоты на два.Generator 1 generates a signal that arrives at the reference input of the phase meter 7 and the input of the synchronized generator 2, which divides the frequency into two.

Сигнал, формируемый на первом выходе синхронизированного генератора 2, поступает на модулирующий вход источника 3 света , формирующего поток излучени , модулированный по гармоническому закону. Сигнал , формируемый на втором выходе синхронизированного генератора 2 поступает на вход модулирующего элемента растровой сие темы 4. Модулирующий элемент, например пьезопластина, св зан с индикаторным растром. Сканирование индикаторного растра относительно измерительного растра, св занного с объектом, осуществл етс  по гармоническому закону с амплит- тудой сканировани , меньшей периода измерительного и индикаторного растров. Часто- та модул ции потока излучени  источника 3 света равна частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного , вход щих в растровую систему 4, а фаза модул ции сдвинута относительно фазы сканировани  на 90°. Поток излучени  от источника 3 света, прошедший растровую систему 4, падает на фотоприемник 5, преобразующий световой поток излучени  в электрический сигнал. Гармоническа  составл юща  электрического сигнала с частотой , равной удвоенной частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного растра, выдел етс  избирательным усилителем 6, выходной сигнал с которого поступает на измерительный вход фазометра 7.The signal generated at the first output of the synchronized generator 2 is fed to the modulating input of the source 3 of the light, which forms a radiation flux, harmonically modulated. The signal generated at the second output of the synchronized generator 2 is fed to the input of the modulating element of the raster of topic 4. The modulating element, such as a piezoplate, is connected to the indicator raster. The scanning of the indicator raster with respect to the measuring raster associated with the object is carried out according to a harmonic law with a scanning amplitude shorter than the period of the measuring and indicator rasters. The frequency of modulation of the radiation flux of the light source 3 is equal to the scanning frequency of the indicator raster relative to the measurement, included in the raster system 4, and the modulation phase is shifted relative to the scanning phase by 90 °. The radiation flux from the light source 3, which has passed through the raster system 4, is incident on the photodetector 5, which converts the light flux of the radiation into an electrical signal. The harmonic component of the electrical signal with a frequency equal to twice the scanning frequency of the indicator raster relative to the measuring raster is extracted by a selective amplifier 6, the output signal from which is fed to the measuring input of the phase meter 7.

Электрический сигнал, формируемый на выходе фотоприемника 5, имеет сложную форму и определ етс  выражением:The electrical signal generated at the output of the photodetector 5 has a complex shape and is determined by the expression:

(l- -fntCos it) 1 + т2С05(- -Ал:+тзХ(l- -fntCos it) 1 + t2С05 (- -Al: + tzH

XsmcuO XsmcuO

где 1/5 - текущее значение напр жени  наwhere 1/5 is the current voltage value

выходе фоГоприемника;output of the receiver;

Лз - амплитудное значение напр жени  на выходе фотоприемника;Lz is the amplitude value of the voltage at the photodetector output;

т. -индекс амплитудной модул ции источника света;m is the index of the amplitude modulation of the light source;

(О - частота амплитудной и фазовой модул ции;(O is the frequency of amplitude and phase modulation;

т2 - коэффициент, характеризующий контраст полос, формируемых на выходе растровой системы;t2 is the coefficient characterizing the contrast of the bands formed at the exit of the raster system;

d - период измерительного и индикаторного растров;d - the period of the measuring and indicator rasters;

AJC - величина измер емого перемещени ;AJC is the magnitude of the measured displacement;

тз - индекс фазовой модул ции, определ емый амплитудой сканировани  индикаторного растра относительно измерительного.TK is the phase modulation index, determined by the scanning amplitude of the indicator raster relative to the measuring one.

Сигнал, выдел емый избирательным усилителем 6, определ етс  выражением:The signal extracted by the selective amplifier 6 is defined by the expression:

f/6 Ае cos(2(at + - Ал;),f / 6 Ae cos (2 (at + - Al;),

где f/6 - текущее значение напр жени  на выходе избирательного усилител ; Лб - амплитудное значение напр жени  на выходе избирательного усилител .where f / 6 is the current value of the voltage at the output of the selective amplifier; Lb is the amplitude value of the voltage at the output of the selective amplifier.

Величина определ ет фазу сигнала с частотой, равной удвоенной частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного растра, котора  измер етс  фазометром 7, на опорный вход которого поступает опорный сигнал с генератора 1. Фазовый сдвиг, измер емый фазометром 7, линейно св зан с величиной перемещени  измерительного растра, относительно индикаторного растра, вход щих в растровую систему 4.The value determines the phase of the signal with a frequency equal to twice the scanning frequency of the indicator raster relative to the measuring raster, which is measured by a phase meter 7, the reference input of which receives a reference signal from generator 1. The phase shift measured by the phase meter 7 is linearly related to the amount of measurement raster relative to the indicator raster included in the raster system 4.

Использование способа позвол ет повысить точность измерени  растрового преобразовател  в результате уменьшени  погрешностей , вызываемых изменением среднего потока излучени  источника света и изменением скорости перемещени  измерительного растра относительно индикаторного.The use of the method makes it possible to increase the measurement accuracy of the raster converter as a result of decreasing errors caused by a change in the average radiation flux of the light source and a change in the speed of movement of the measuring raster relative to the indicator one.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  перемещени  растрового преобразовател , заключающийс  в том, что освещают растровое сопр жение, образованное измерительным и индикаторным растрами, источником света, сканируют индикаторный растр относительно измерительного по гармоническому закону с амплитудой сканировани , меньшей периода растров , преобразуют световой поток, прошедший растровое сопр жение, в электрический сигнал, выдел ют гармоническую составл ющую электрического сигнала с частоThe method of measuring the movement of the raster converter, which illuminates the raster interface formed by the measuring and indicator rasters, the light source, scans the indicator raster relative to the harmonically measuring with a scanning amplitude shorter than the period of rasters, converts the luminous flux that has passed the raster matching, into the electrical signal, the harmonic component of the electrical signal is extracted with often той, равной удвоенной частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного растра, формируют опорный сигнал, частота которого равна удвоенной частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного растра, и измери- тельный сигнал, измер ют фазовый сдвиг измерительного сигнала относительно опорного сигнала, по величине измеренного фазового сдвига определ ют величину перемещени  измерительного растра относитель- но индикаторного растра, отличающийс  тем,that is equal to the doubled scanning frequency of the indicator raster relative to the measuring raster, a reference signal is formed, whose frequency is equal to the doubled scanning frequency of the indicator raster relative to the measuring raster, and the measuring signal, the phase shift of the measuring signal relative to the reference signal is measured, the value of the measured phase shift is determined The amount of movement of the measuring raster relative to the indicator raster, characterized in that что, с целью повышени  точности измерени , модулируют поток излучени  источника света по гармоническому закону с частотой, равной частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного растра, и фазой, сдвинутой относительно фазы сканировани  на 90°, а в качестве измерительного сигнала используют выделенную гармоническую составл ющую с частотой, равной удвоенной частоте сканировани  индикаторного растра относительно измерительного растра.that, in order to improve the measurement accuracy, modulate the radiation flux of the light source according to the harmonic law with a frequency equal to the scanning frequency of the indicator raster relative to the measuring raster, and a phase shifted relative to the scanning phase by 90 °, and use the selected harmonic component as the measuring signal a frequency equal to twice the scanning frequency of the indicator raster relative to the measuring raster. 77 гg
SU853835730A 1985-01-07 1985-01-07 Method of measuring shift of scanning transducer SU1244485A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853835730A SU1244485A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Method of measuring shift of scanning transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853835730A SU1244485A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Method of measuring shift of scanning transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1244485A1 true SU1244485A1 (en) 1986-07-15

Family

ID=21155527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853835730A SU1244485A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Method of measuring shift of scanning transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1244485A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1097896, кл. G 01 В 21/00, 1981. Авторское свидетельство СССР № 446744, кл. G 01 В 21/00, 1972. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2066015A (en) Distance measurment
GB1125676A (en) Remote transmission process and device
EP0691758A1 (en) Synchronous detection of optical signals
SU1244485A1 (en) Method of measuring shift of scanning transducer
CN88102068A (en) Realize that in the Sai Shi interferometer Faraday effect is in order to measure a kind of device of electric current
EP0614074A4 (en) Optical wavelength measuring instrument.
SU1097896A1 (en) Method and device for measuring displacements
SU1404821A1 (en) Optical displacement transducer with phase output
SU831722A1 (en) Device for measuring angular motions
SU446744A1 (en) Method for measuring linear displacements in optical-electronic measuring systems with interference modulation
SU896392A1 (en) System for registering displacements in optical electronic measuring devices with interferential modulation
SU877325A1 (en) Interferentional displacement meter
SU842405A1 (en) Device for measuring linear and angular displacements
SU1404819A1 (en) Method of measuring displacements in optronic measuring system
SU387286A1 (en) THREE PHASE RASTER CONVERTER OF LINEAR MOVEMENTS IN THE VOLTAGE PHASE
SU834580A1 (en) Uhf generator amplitude fluctuation meter
SU457044A1 (en) Method for measuring wavelength instability of electrical oscillations
SU1437786A1 (en) Optronic measuring device
SU1245884A1 (en) Device for measuring geometric parameters
RU17219U1 (en) ACOUSTOPTIC DEVICE FOR MEASURING MOVEMENTS
SU1583735A1 (en) Indicating raster for four-channel photoelectric instrument transducer
SU1029005A1 (en) Photoelectric measuring device
SU551499A1 (en) Strain gauge device
SU1040451A1 (en) Method of calibrating modulation radiometers for environment remote probing
SU1693372A1 (en) Photoelectric displacement converter