SU1392364A1 - Interferometer for measuring large displacements - Google Patents
Interferometer for measuring large displacements Download PDFInfo
- Publication number
- SU1392364A1 SU1392364A1 SU864018564A SU4018564A SU1392364A1 SU 1392364 A1 SU1392364 A1 SU 1392364A1 SU 864018564 A SU864018564 A SU 864018564A SU 4018564 A SU4018564 A SU 4018564A SU 1392364 A1 SU1392364 A1 SU 1392364A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- reflector
- negative feedback
- output
- interferometer
- movement
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к интерферометрам дл измерени линейных перемещений объектов, и может быть использовано дл измерени больших знакопеременных перемещений. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и повышение точности - достигаетс путем устранени неоднозначности определени направлени перемещени и использовани автоматической системы регулировани положением первого отражател . Лазер 1, светоделитель 2 и отражатели 3 и 5 образуют интерферометр Май- кельсона, который измер ет положение объекта, механически св занного с отражателем 5. Система отрицательной обратной св зи, содержаща фотоэлектрический преобразователь 6, усилитель 8 отрицательной обратной св зи и пьезопривод 4, подстраивает положение отражател 3 так, чтобы сократить неизменной разность оптических длин плеч интерферометра. Б зависимости от направлени перемещени измен етс знак сигнала в цепи отрицательной обратной св зи и счетчик 10 интерферекционных полос производит регистрацию положени объекта путем вычислени разности чис.па положительных или отрицательных импульсов.I ил. О)The invention relates to a measurement technique, in particular, to interferometers for measuring linear movements of objects, and can be used to measure large alternating movements. The purpose of the invention — extending the functionality and improving the accuracy — is achieved by eliminating the ambiguity of determining the direction of movement and using an automatic system for adjusting the position of the first reflector. The laser 1, the beam splitter 2 and the reflectors 3 and 5 form a Michelson interferometer that measures the position of an object mechanically coupled to the reflector 5. A negative feedback system comprising a photoelectric converter 6, a negative feedback amplifier 8 and a piezo actuator 4, adjusts the position of the reflector 3 so as to reduce the constant difference of the optical lengths of the interferometer arms. Depending on the direction of movement, the sign of the signal in the negative feedback circuit changes and the counter of the 10 interference bands records the position of the object by calculating the difference in the number of positive or negative pulses. I Il. ABOUT)
Description
(54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ТИПА МАЙКЕЛЬСОНА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейных перемещений объектов, и может быть использовано для измерения больших знакопеременных перемещений. Цель изобретения - '’расширение функциональных возможностей и повышение точности - достигается путем устранения неоднозначности определения направления перемещения и использования автоматической системы регулирования положением первого отражателя. Лазер 1, светоделитель 2 и отражатели 3 и 5 образуют интерферометр Майкельсона, который измеряет положение объекта, механически связанного с отражателем 5. Система отрицательной обратной связи, содержащая фотоэлектрический преобразователь 6, усилитель 8 отрицательной обратной связи и пьезопривод 4, подстраивает положение отражателя 3 так, чтобы сократить неизменной разность оптических длин плеч интерферометра. В зависимости от направления перемещения изменяется знак сигнала в цепи отрицательной обратной связи и счетчик 10 интерференционных полос производит регистрацию положения объекта путем вычисления разности числа положительных или отрицательных импульсов.1 ил.(54) MICHAELSON'S TYPE INTERFEROMETER FOR MEASURING LARGE MOVEMENTS (57) The invention relates to measuring technique, in particular to interferometers for measuring linear displacements of objects, and can be used to measure large alternating displacements. The purpose of the invention - '’expanding functionality and increasing accuracy - is achieved by eliminating the ambiguity in determining the direction of movement and using an automatic system for regulating the position of the first reflector. Laser 1, beam splitter 2, and reflectors 3 and 5 form a Michelson interferometer that measures the position of an object mechanically coupled to reflector 5. A negative feedback system comprising a photoelectric transducer 6, negative feedback amplifier 8, and piezo drive 4 adjusts the position of reflector 3 so to reduce the constant difference in the optical lengths of the arms of the interferometer. Depending on the direction of movement, the sign of the signal in the negative feedback circuit changes and the counter 10 interference fringes records the position of the object by calculating the difference in the number of positive or negative pulses. 1 ill.
SS
1392364 А1 полоинтер-.е изме11392364 A1 poliointer.
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интерферометрам для измерения линейных перемещений объектов, и может быть использовано для измерения больших знакопеременных перемещений.The invention relates to measuring equipment, in particular to interferometers for measuring linear displacements of objects, and can be used to measure large alternating displacements.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности путем устранения неоднозначности. определения направления [ перемещения и использования автома[ тическбй системы регулированияThe purpose of the invention is the expansion of functionality and accuracy by eliminating ambiguity. determine the direction [movement and use of the automatic [tichesky system of regulation
S жениям первого отражателя.S to the first reflector.
На чертеже изображена схема ; ферометра типа Майкельсона для ' рения больших перемещений.The drawing shows a diagram; a Michelson-type ferrometer for rhenium of large displacements.
Интерферометр типа Майкельсона для измерения больших перемещений | содержит лазер 1, последовательно по ходу его светового пучка установленный светоделитель 2, делящий световой пучок лазера на два пучка, первый отражатель 3, расположенный в одном пучке и механически связанный с пьезоприводом 4, второй отражатель 5, расположенный в другом световом пучке и имеющий возможность перемещения вдоль от этого светового пучка, фотоэлектрический преобразователь 6, оптически связанный с выходным пучком интерферометра, управляемый коммутатор 7, усилитель 8 отрицательной обратной связи, двухпороговый компаратор 9 и „счетчик 10 интерференционных полос.Michelson Type Interferometer for Measuring Large Displacements | contains a laser 1, a beam splitter 2 installed in series along its light beam, dividing the laser light beam into two beams, a first reflector 3 located in one beam and mechanically connected to the piezo drive 4, a second reflector 5 located in another light beam and having the ability to move along from this light beam, a photoelectric transducer 6, optically coupled to the output beam of the interferometer, a controlled switch 7, a negative feedback amplifier 8, a two-threshold comparator 9 and 10 etchik interference fringes.
Интерферометр типа Майкельсона для измерения больших перемещений работает следующим образом.A Michelson-type interferometer for measuring large displacements works as follows.
Измерение перемещения производится следующим образом.The measurement of displacement is as follows.
При перемещении отражателя 5 вдоль от светового пучка (из-за изменения разности оптической длины плеч интерферометра изменяется интенсивность выходного светового пучка) фотоэлектрический преобразователь .6 преобразовывает изменение интенсивности света в напряжение, которое поступает на вход усилителя 8 отрицательной обратной связй через управляемый коммутатор 7,When the reflector 5 is moved along from the light beam (due to a change in the difference in the optical length of the interferometer arms, the intensity of the output light beam changes), the photoelectric converter .6 converts the change in light intensity into a voltage that is fed to the input of the negative feedback amplifier 8 through a controlled switch 7,
Выходным напряжением с усилителя 8 управляется пьезопривод 4, который перемещает отражатель 3 на величину, соответствующую перемещению отражателя 5. Таким образом, происходит компенсация изменения разности оптической длины плеч интерферомет20 напряжения на уровня срабатывапроисходит отклюThe output voltage from the amplifier 8 is controlled by a piezoelectric actuator 4, which moves the reflector 3 by an amount corresponding to the movement of the reflector 5. Thus, compensation is made for the change in the difference in the optical length of the arms of the voltage interferometer 20 to the triggering level;
1392364 2 ра. При достижении выходе усилителя 8 ния компаратора 9чение при помощи коммутатора 7 петли обратной связи. Напряжение на выходе усилителя'8 исчезает и отражатель 3 возвращается в исходное положение, а коммутатор 7 снова подключает вход усилителя 8 к фотоэлектрическому преобразователю. При дальнейшем перемещении отражателя 5 цикл компенсации повторяется, только каждый раз после размыкания петли отрицательной обратной связи компенсация вознобновляется при другом значении разности оптической длины плеч интерферометра. Напряжение на выходе усилителя 8 имеет форму пилообразных импульсов. Полярность этих импульсов зависит от направления перемещения отражателя 5, так как при изменении направления перемещения отражателя 5 изменяется полярность напряжения на выходе усилителя 8. Компаратор 9-.имеет два порога срабатывания, уровни которых выбираются из условия обеспечения перемещения в каждом направлении отражателя 3 на величину, превышающую 1/2 длины волны излучением лазера 1. Счетчиком 10 производится счет разницы количества положительных и отрицательных импульсов. По показаниям счетчика определяется величина перемещения отражателя 51392364 2 ra. When the amplifier reaches the 8th output of the comparator, the 9th feedback loop is switched using the 7th switch. The voltage at the output of amplifier'8 disappears and reflector 3 returns to its original position, and switch 7 reconnects the input of amplifier 8 to the photoelectric converter. With further movement of the reflector 5, the compensation cycle is repeated, only each time after opening the negative feedback loop, the compensation is resumed with a different value of the difference in the optical length of the arms of the interferometer. The voltage at the output of amplifier 8 is in the form of a sawtooth pulse. The polarity of these pulses depends on the direction of movement of the reflector 5, since when the direction of movement of the reflector 5 changes, the polarity of the voltage at the output of the amplifier 8 changes. The comparator 9-. Has two thresholds, the levels of which are selected from the condition of ensuring movement in each direction of the reflector 3 by an amount exceeding 1/2 of the wavelength by laser radiation 1. Counter 10 calculates the difference in the number of positive and negative pulses. According to the meter readings, the amount of movement of the reflector 5 is determined
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864018564A SU1392364A1 (en) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Interferometer for measuring large displacements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864018564A SU1392364A1 (en) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Interferometer for measuring large displacements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1392364A1 true SU1392364A1 (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=21220287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864018564A SU1392364A1 (en) | 1986-02-05 | 1986-02-05 | Interferometer for measuring large displacements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1392364A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103075966A (en) * | 2012-12-29 | 2013-05-01 | 清华大学 | Displacement measuring system |
-
1986
- 1986-02-05 SU SU864018564A patent/SU1392364A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Коломийцев Ю.В.,Интерферометры, Л.: Машиностроение, 1976,с.189. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103075966A (en) * | 2012-12-29 | 2013-05-01 | 清华大学 | Displacement measuring system |
CN103075966B (en) * | 2012-12-29 | 2015-11-25 | 清华大学 | Displacement measurement system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5777899A (en) | Horizontal position error correction mechanism for electronic level | |
CN102192784B (en) | Interferometer step scanning system and method | |
SU1392364A1 (en) | Interferometer for measuring large displacements | |
CN104237696A (en) | Optical detection set and method for detecting dynamic frequency response of piezoelectric ceramic | |
Schmit et al. | White-light interferometry with reference signal | |
RU2092787C1 (en) | Method determining short distances to diffusion-reflecting objects and gear for its realization | |
CN204807036U (en) | Looks interferometer is moved to feedback control formula | |
EP1376050A3 (en) | Method of adjusting fixed mirror of double-beam interferometer and interferometric spectrophotometer | |
SU914936A1 (en) | Interference band shift measuring method | |
SU1397719A1 (en) | Interferometric method of measuring linear displacements of objects | |
SU1118852A1 (en) | Interferometer for measuring linear displacements | |
RU1783301C (en) | Method of determining distance | |
RU2698699C1 (en) | Method of reproducing a unit of length in laser range finders based on a michelson interferometer | |
SU627313A1 (en) | Device for adjusting fabry-perot interferometers | |
GB1104081A (en) | Improvements in or relating to apparatus for measuring lengths | |
SU1416860A1 (en) | Interferometer for measuring displacement of objects | |
SU1241060A1 (en) | Device for measuring amplitude of path-length difference of beams in interferometers | |
RU2102705C1 (en) | Displacement measuring device based on semiconductor injection laser with external optical feedback | |
SU1663416A1 (en) | Interference device for measuring displacements of objects | |
Felekis et al. | Design and development of a low-cost interferometric device for nanoscale position and velocity feedback | |
SU718698A1 (en) | Displacement measuring device | |
SU939937A1 (en) | Optical electronic device for measuring object linear displacement | |
JPS6182113A (en) | Measuring method of optical fine displacement | |
SU1375949A1 (en) | Method of aligning zero difference of travel in interferometer arms | |
JPH06323810A (en) | Multiprobe displacement measuring apparatus |