SU1315793A1 - Method and apparatus for measuring object vibrations - Google Patents

Method and apparatus for measuring object vibrations Download PDF

Info

Publication number
SU1315793A1
SU1315793A1 SU853953895A SU3953895A SU1315793A1 SU 1315793 A1 SU1315793 A1 SU 1315793A1 SU 853953895 A SU853953895 A SU 853953895A SU 3953895 A SU3953895 A SU 3953895A SU 1315793 A1 SU1315793 A1 SU 1315793A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interference pattern
mirror
phase
piezoelectric transducer
piezo
Prior art date
Application number
SU853953895A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Бондаренко
Сергей Анатольевич Гусаков
Александр Иванович Кондратьев
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6542
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 Предприятие П/Я Р-6542 filed Critical Предприятие П/Я Р-6542
Priority to SU853953895A priority Critical patent/SU1315793A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1315793A1 publication Critical patent/SU1315793A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  амплитудно-временных параметров акустических колебаний . Цель изобретени  - повышение точности измерени  - достигаетс  тем, что в качестве сигнала расстройки рабочей точки используетс  фазовое рассогласование интерферирующих лучей с помощью второй интерференционной картины, а также тем, что устройство обеспечивает стабилизацию оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности лазерного излуче13 НИН. Излучение проходит через светоделитель 2 и попадает на зеркала 3 и 4, закрепленные соответственно на пьезопреобразовател х 5 и 6, которые закреплены на пьезопреобразователе 7. Отраженные от зеркала 4 и объекта 13 лучи образуют первую интерференционную картину, проецируемую на фотоприемник 8. Лучи, отраженные от зеркала 3 и объекта 13, образуют вторую интерференционную картину, котора  регистрируетс  фотоприемником 9, подключенным к системе 11 отрицательной обратной свйзи, соединенной с пьезо- преобразователем 5 и определ ющей сигнал рассогласовани  и фазы второй интерференционной картины от точки 2т1Г. Система 1 1 вырабатывает управл ющий сигнал на пьезопреобразователь 7, который стабилизирует рабочую точку интерферометра, а фаза первой интерференционной картины регулируетс  напр жением источника 12. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. ; (/ :л со САЭThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the amplitude-time parameters of acoustic oscillations. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by achieving the phase mismatch of the interfering beams as the detuning signal of the working point using the second interference pattern, and also by the device stabilizing the optical phase of the interferometer when the intensity of the laser beam is changed. The radiation passes through the beam splitter 2 and falls on the mirrors 3 and 4, fixed respectively on the piezoelectric transducer 5 and 6, which are fixed on the piezoelectric transducer 7. The rays reflected from the mirror 4 and the object 13 form the first interference pattern projected on the photodetector 8. The rays reflected from The mirrors 3 and the object 13 form the second interference pattern, which is recorded by the photodetector 9 connected to the negative feedback system 11 connected to the piezoelectric transducer 5 and determining the signal oglasovani and second phases of the interference pattern from a point 2t1G. The system 1 1 produces a control signal to the piezoelectric transducer 7, which stabilizes the operating point of the interferometer, and the phase of the first interference pattern is regulated by the voltage of the source 12. 2 s.p. f-ly, 1 ill. ; (/: l with SAE

Description

11eleven

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  амплитудно-временных параметров акустических колебаний .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the amplitude-time parameters of acoustic oscillations.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  путем использовани  в качестве сигнала расстройки рабочей точки фазовое рассогласование интер- ферируюпшх лучей с помощью второй интерференционной картины.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by using the phase mismatch of the interfering rays as the detuning signal of the working point using the second interference pattern.

Устройство.обеспечивает стабилизацию оптической фазы интерферометра при изменении интенсивности лазерного излучени .The device ensures the stabilization of the optical phase of the interferometer with a change in the intensity of laser radiation.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа.The drawing shows a block diagram of a device for carrying out the proposed method.

Устройство содержит лазер 1, расположенные последовательно по ходу излучени  светоделитель 2, зеркала 3 и 4, расположенные в одной плоскости пьезопреобразователи 5 и 6, на которых закреплены соответственно зеркала 3 и 4, Пьезопреобразователи 5 и 6 закреплены на пьезопреобразователе 7 По ходу отраженного от светоделител  2 излучени  расположены фотоприемники 8 и 9. Фотоприемник 8 электрически св зан с блоком 10 регистрации, а фотоприемник 9 - с системой 11 отрицательной обратной св зи, выходы которой св заны с пьезопреобразова- т ел ми 5 и 7. Источник 12 регулиру -- мого опорного напр жени  электрически св зан с пьезопреобразователем 6,The device contains a laser 1, a beam splitter 2 arranged successively during radiation, mirrors 3 and 4, piezo transducers 5 and 6 arranged in the same plane, on which mirrors 3 and 4 are attached, respectively. Piezo transducers 5 and 6 are fixed to a piezo transducer 7 During the course of reflected from beam splitter 2 Photoemitters 8 and 9 are located in the radiation. The photodetector 8 is electrically connected to the registration unit 10, and the photodetector 9 is connected to the negative feedback system 11, the outputs of which are connected to the piezoelectric transducer 5 and 7. Source The nickname 12 of the adjustable reference voltage is electrically connected to the piezo transducer 6,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Расширенный до -необходимости диаметра лазерный луч направл етс  на светоделитель 2, где он расщепл етс  на два луча, один из которых отражаетс  от объекта 13, а другой - от зеркал 3 и 4, Луч, отраженный от зеркала 4 и луч, отраженный от поверхности объекта 13, образуют первую интерференционную картину, котора  проецируетс  на фотоприемник 8, а лучи, отраженные от зеркала 3 и от поверхности объекта 13, образуют вторую ин- терференпионную картину, котора  проецируетс  на фотоприемник 9, подключенный к системе отрицательной обратной св зи, выполненный в виде экстремального регул тора и включающий генератор 14 опорной частоты. При подаче на пьезопреобразователь 5 от генератора 14 синусоидального напр жени The laser beam expanded to the necessary diameter is directed to the beam splitter 2, where it splits into two beams, one of which is reflected from object 13 and the other from mirrors 3 and 4, the beam reflected from mirror 4 and the beam reflected from the surface object 13, form the first interference pattern, which is projected onto the photodetector 8, and the rays reflected from the mirror 3 and from the surface of the object 13, form the second interference pattern, which is projected onto the photodetector 9 connected to the negative feedback system, given in the form of an extremal regulator and including a reference frequency generator 14. When applied to the piezoelectric transducer 5 from the generator 14 sinusoidal voltage

3232

с частотой UQ происходит модул ци  интенсивности второй интерференционной картины и на выходе фотоприемника 9 вырабатываетс  синусоидальныйthe intensity of the second interference pattern is modulated with the frequency UQ and a sinusoidal output is produced at the output of the photoreceiver 9

электрический сигнал, частота и фаза которого завис т от фазы интерференционной картины. Если фаза интерференционной картины точно равна 2in ir, то частота электрического сигналаan electrical signal whose frequency and phase depend on the phase of the interference pattern. If the phase of the interference pattern is exactly 2in ir, then the frequency of the electrical signal

фатоприемника 9 равна 2(0, если фаза не равна 2m ii , то в сигнале присутствует составл юща  с частотой W, причем фаза этой составл ющей относительно фазы опорной частоты генератора 14 определ етс  знаком отклонени  фазы интерференционной картины от точки сро 2т П . Система 1 1 отрицательной обратной св зи выдел ет из сигнала фотоприемника 9 сигнал сof the receiver 9 is equal to 2 (0, if the phase is not equal to 2m ii, then the component has a component with frequency W, and the phase of this component relative to the phase of the reference frequency of the generator 14 is determined by the sign of the deviation of the interference pattern from the point of tp 2t P. System 1 1 negative feedback extracts the signal from the photodetector 9 signal with

частотой СО,,, сравнивает фазу этого сигнала с фазой опорного сигнала и вырабатывает управл ющий сигнал, который поступает на пьезопреобразователь 7 дл  подстройки фазы в точкеfrequency CO ,,, compares the phase of this signal with the phase of the reference signal and generates a control signal that is fed to the piezoelectric transducer 7 to adjust the phase at the point

..

Таким образом, происходит жестка  стабилизаци  фазы второй интерференционной картины. Фаза первой интерференционной картины жестко св зана сThus, a rigid stabilization of the phase of the second interference pattern occurs. The phase of the first interference pattern is rigidly associated with

фазой второй картины, так как пьезопреобразователи 5 и 6 закреплены на пьезопреобразователе 7, и может плавно регулироватьс  посто нным регулируемым напр жением от источника 12.the phase of the second picture, since the piezoelectric transducers 5 and 6 are fixed on the piezoelectric transducer 7, and can be smoothly controlled by a constant controlled voltage from the source 12.

Claims (2)

1.Способ измерени  колебаний объекта, заключающийс  в тоМ} что1. A method for measuring an object's vibrations, consisting in the fact that формируют интерференционную картину, регулируют разность фаз интерферирующих лучей, выбирают и стабилизируют рабочую точку интерференционной картины и измер ют параметры колебани form the interference pattern, adjust the phase difference of the interfering beams, select and stabilize the operating point of the interference pattern and measure the oscillation parameters объекта по изменению параметров интерференционной картины, отличающий с  тем, что, с целью повыщени  точности измерени , формиуют вторую интерференционную картину , св зывают обе интерференхщонные картины по фазе и стабилизируют рабо-- чую точку интерферометра по разности фаз интерферирующих лучей второй картины , равной 2iii iT, где m - целое чисо .object to change the parameters of the interference pattern, which differs from the fact that, in order to increase the measurement accuracy, they form the second interference pattern, connect both interference patterns in phase and stabilize the working point of the interferometer according to the phase difference of the interfering rays of the second picture, equal to 2iii iT where m is an integer. 2.Устройство измерени  колебаний объекта, содержащее лазер, расположенные последовательно по ходу излу3131579342. A device for measuring the oscillations of an object containing a laser, arranged in series along the course of an emission. 3113157934 чени  светоделитель, заркало, пьезо-образователем, на котором закрепленоThe beam splitter, the sparkler, is a piezo-former, on which is fixed преобразователь, на котором закрепле-второе зеркало, источником регулируено .зеркало, расположенные на ходу от-мого посто нного напр жени , подклюра (женного от светоделител  излучени ченным к второму пьезопреойразоватеэлектрически св занные фотоприемник, лю, вторым фотоприемником, оптическиa transducer on which a second mirror is fixed, by a source regulated by a mirror, located on the move from a constant voltage, connected to a subcluster (worn from a beam splitter emitting to the second piezoelectric transducer connected electrically to a photoreceiver, any second photoreceiver, optically систему отрицательной обратной св зи,св занным с вторым зеркалом черезthe negative feedback system associated with the second mirror through выход которой соединен с пьезопреоб-светоделитель и электрически - с Слоразователем , и блок регистр ации, о т-ком регистрации, третьим пьезопреобличающеес  тем, что, с це-разователем, на котором закрепленыthe output of which is connected to the piezo-beam splitter and electrically - to the Slolo, and the registration unit, about which registration, the third piezo-transforming by the fact that, with the aiming device, on which are fixed лью повышени  точности измерени ,fOпервый и второй пьезопреобразователи,Improved measurement accuracy, first and second piezo transducers, оно снабжено вторым зеркалом, расно-подключенным к системе отрицательнойit is equipped with a second mirror, connected to the negative system ложенным по ходу излучени  в плоско-обратной св зи, котора  выполнена вduring radiation in plane-feedback, which is performed in сти первого зеркала, вторым пьезопре-виде экстремального регул тора.of the first mirror, the second piezopreform of the extremal controller.
SU853953895A 1985-09-11 1985-09-11 Method and apparatus for measuring object vibrations SU1315793A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853953895A SU1315793A1 (en) 1985-09-11 1985-09-11 Method and apparatus for measuring object vibrations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853953895A SU1315793A1 (en) 1985-09-11 1985-09-11 Method and apparatus for measuring object vibrations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1315793A1 true SU1315793A1 (en) 1987-06-07

Family

ID=21197493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853953895A SU1315793A1 (en) 1985-09-11 1985-09-11 Method and apparatus for measuring object vibrations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1315793A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5715054A (en) * 1993-12-24 1998-02-03 Forschungzentrum Julich Gmbh Scanning force microscope with detector probe for the atomic resolution of a surface structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5715054A (en) * 1993-12-24 1998-02-03 Forschungzentrum Julich Gmbh Scanning force microscope with detector probe for the atomic resolution of a surface structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3715165A (en) Investigating the topography of reflecting surfaces
Deferrari et al. Vibrational displacement and mode‐shape measurement by a laser interferometer
GB1488536A (en) Measurement of the deflection of a workpiece surface by optical interference methods
US5347327A (en) Process and apparatus for measuring axial eye length
JPS6322258B2 (en)
GB1513249A (en) Remote movement detector
SU1315793A1 (en) Method and apparatus for measuring object vibrations
SU1370456A1 (en) Method of fixing position of object outlines
JPH06186337A (en) Laser distance measuring equipment
US6490300B1 (en) Wavelength-stabilized light source apparatus
JP2001292105A (en) Optical space transmission device
US4685804A (en) Method and apparatus for the measurement of the location or movement of a body
JPS61138191A (en) Laser distance measuring method
SU1040328A1 (en) Method of checking object oscillation amplitude and shape
JPS5459166A (en) Visual sensibility measuring apparatus of interferometer
SU1497451A1 (en) Interferometer for measuring linear displacement of objects
US5081710A (en) Laser transmitter
SU1404811A1 (en) Stabilized interferometer
US6064481A (en) Method and apparatus for positioning object in space using a low-coherence laser beam which is reflected by two references to sharpen the interference fringe lines
SU1580156A1 (en) Method of determining fractional part of order of interference
SU1696890A1 (en) Method and apparatus for measuring oscillations amplitude
SU911168A1 (en) Optical vibrometer
SU1415072A1 (en) Interference method and interference apparatus for measuring weak ultrasonic signals
JP3135630B2 (en) Laser-based measuring instrument using Doppler effect
JPH026236B2 (en)