SU1527495A1

SU1527495A1 - Способ измерени перемещений

Info

Publication number: SU1527495A1
Application number: SU884386230A
Authority: SU
Inventors: Валентин Михайлович Веденов; Михаил Ефимович Караульник
Original assignee: Московское научно-производственное объединение "Темп"
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени перемещени объекта и упрощение оптической системы формировани потока излучател путем изменени оптического пути одного из световых потоков на величину, в два раза превышающую величину перемещени самого объекта. Световой поток монохроматического излучател 1 дел т на два световых потока, один из которых обращаетс по отношению к другому так, чтобы пространственные нестабильности световых потоков компенсировались на блоке 2 светоделител . Один из потоков направл етс на координатно-чувствительный фотоприемник 5, расположенный на объекте 9, другой, отраженный от объекта 9, через траппельпризму 3 направл етс на координатно-чувствительный фотоприемник 4, неподвижный относительно основани . Полученные электрические сигналы через усилители 6 и 8 с определенными коэффициентами усилени поступают на сумматор 7. В результате операции суммировани напр жени , пропорциональные составл ющим пространственной нестабильности световых потоков, уничтожаютс . 1 ил.

Description

Л

/

сл ю

4;: СО

СП

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано дл измерени малых перемещений.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени перемещени объекта и упрощение оптической системы формировани потока излучател путем изменени оптического пути одного из световых ното- ков на величину, в два раза превыщаю- щую величину перемещени самого объекта.

На чертеже 11)едставлено устройство, реализующее способ.

Устройство содержит оптически св занные монохроматический излучатель 1, свето- делительный блок 2, грипиельпризму 3 и первый координатно-чунствительный фотоприемник 4, второй координатно-чувствительный фотоприемник .S, последовательно соединенные первый усилитель 6 и су.мматор 7, второй усилитель 8. Вгорой коордипатно- чувствительный приемник и триппельпризма жестко св зана с кон i ро.1ируемым объектом 9, первый координатно-чунствительный приемник 4 и мон(ххроматический из.чуча- тель 1 укреплены неподвижно отн()сите. основани , выход первого координатно-чувь ствительного приемника 4 соединен с входом второго усилите.ч . выход кото.рого соединен с вторым входом сумматора 7. Оптический вход второго коо)динатно-ч ветви тельного приемника Г) оптически сгтзаи со светоде. 1ите.1ьным б UJKOM 2, а выход соеди нен с входом первого си.1ител Н

Устройсгво )абота1ч следующим оГ.р; зо м.

)мат11чеекиГ1 . 1Ь I нинри мер полунроводниковьп из,| чаге 1Ь или r.i to- вый ,1азер, устанавливаетс не1;одви;1чН() относительно ocH(jBaHhH и задает исходное положение контрол , например, положение позиционировани об1)екта 5. ()1ггический блок 2 разде,1 е1 световой погок из.|уча те.т на два . 1лельных приб.чизи- тельно равных но мощности свеговьгк потока , один из когорых оборачиваетс но отно1нению к )му таким образом, что при сложе1П1и напр жений с выходом коор- динатно-чувсп вите;1ьных фотон рием ни ков, напр жени , пропорциональные перемещению , ск.тадываютс . а напр жени , пропо|)- циональные прост|1анственной нестаб иль- ности светово1о потока, компенсируютс .

Одни из этих потоков направл ютс на второй координатно чувствительный фотоприемник 5, жестко св занный с конгро- лируемы.м обтзектом 9. другой 1осле

отражени от т|П11И1ельнризмы 3, укрепленной на объекте, неносредственло нап)авл етс на первый координатно-чувстви гельный фотоприемник 4. усгановленный неподвижно относительно основани .

При переме1пении обьекта 9 на . свето вой зонд перемещаетс по поверхности вго рого координат но-чувствительного фотопри0

емника 5 на ЛА , формиру на er(j ш ходе электрический сигнал

(/ -К:ЛХ()

где /(s - чувствительность к перемещению g второго координатно чувствительного фотоприемника 5. Одновременно световой зонд, отраженный от второй триппельпризмы 3, координатно-чувств и тельного фото приемника 5 переме иаетс по поверхности первого координатно-чувствительного прием- ника 4 на +2Х, т.е. в 2 раза б()льн1е по величине и в противоположном направ-пении, формиру на его выходе : лектричеекий сигнал

64 2Л 4ЛАI- )

5 где Л - чувствительность первого коор динатно-чувствительного фс. юприемника 4 к перемещению.

Флуктуации npocijiaiicnu иного положе ни пучка света, вы {ваи1м,1е угловой Hev Td- бильностью положени излуч 1те, 1 1 и флук- туацинми коэффициента пре :омлени воз душного тракта излучатель 1 светодели- тельный блок 2, iipiij-. i к равным по ве личине и одинаковым но направлени м нерсмещслл м свето| .ь1л зон. уов по поверх- 5 HocTii 1К рвого и вгоригс) координатно-чув- ствите.чьных фотонриемников 4 ч 5, формиру си1На;:ы на их выход х

Г |4 2л4. .

1.-.К:,.()

11о1 ле усилс,:(-,и сигналов -оилител ми 0 6 и S по.лучили

Г/,(з Лп-ЛЛЧКй- /Vh- лП- (5) ((н-Л 4- А- К8-К, А-П, (6) I le К,, и К8коэффициенты усилени

соответственно усилителей 6 и 8.

При условии К:, A 6 A h-Л 4, складыва

5 сигналы на выходе усилителей b и 8 (L/6

и Uf, на входе сумматора 7), получим

«,-f (. к---Л ЛА f ,.-f 2/(ЛА-Л .А П

Л А- Д 5Л в А.

Таким образом, на вых(;де сумматора Q 7 получаетс электрический сигнал, пропорциональный перемещению объекта А, и исключаетс погрешность, обусловленна нестабильностью пространственного положени потока излучени лазера и флук- туаци ми коэффициента преломлени воз- 5 душного тракта, по которому распростран етс ноток излученного лазера.

Claims

Формула изобретени

Способ измерени перемещений, при ко- тором формируют световой поток, раздел ют на два параллельных равных по мощности световых потоков: опорный и измерительный , обращают один из них по отношению к другому до наступлени компеи- сации составл ющих проетранствениой. нестабильности световых потоков, направл ют измерительный поток на объект, преобразуют оба потока в электрические

515274956

сигналы, суммируют эти электрические сиг-л ют опорный световой поток на объект налы и по полученному суммарному элек-и преобразуют его таким образом, что его трическому сигналу определ ют величинусмещение увеличиваетс в два раза по срав- перемещени , отличающийс тем, что, с це-нению со смещением измерите тьного полью повышени точности измерени , направтока.