SU1603189A1 - Устройство дл измерени перемещений объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при прецизионных измерени х перемещений объекта. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет уменьшени  погрешностей изготовлени  дифракционной решетки и расширение пределов измерени . Излучение от источника света расщепл етс  на два пучка и поступает на корректирующий элемент, который направл ет их на измерительную решетку, св занную с перемещающимс  объектом. Решетка выполнена из оптических одножильных световодов. Прошедшее решетку излучение интерферирует. Объектив увеличивает интерференционные полосы и проецирует их на двухщелевую диафрагму и дальше - на два фотоприемника. Сигналы с фотоприемников усиливаютс  и поступают в счетчик. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при прецизионных измерени х перемещений объекта.

Цель изобретени  - повьшение точности за счет уменьшени  погрешностей изготовлени  дифракционной решетки и расширение пределов измерени .

На чертеже изображено ycTpoiicTBO дл  измерени  -перемещений объекта.

Устройство содержит последовательно установленные источник 1 света и две прозрачные решетки 2 и 3, одна из которых (2) индикаторна , а друга  (3) измерительна , предназначенна  дл  св зи с объектом, и приемную cиcтe ry, состо щую из последовательно установленных объектива 4, двух- щелевой диафрап-о. 5 и двлтс фотоприемников 6 и 7, счетчика 8 и двух усилителей 9 и 10, электрически св зан - ных входа№1 с фотоприемниками 6 и 7, а выходами - со счетчиком 8, и кор- ректрфующий элемент 11 , установленный за индикаторной решеткой 2 в диафрагированных ею пучках i1-ro пор дка. Измеритепьна  решетка 3 выполнена в виде приставленных друг к другу без зазора оптических одножильных световодов (ОЖС) без защитной оболочки и установлена в месте пересечени  дифрагированных в плоскости, параллельной плоскости решетки 2.

Устройство работает следующим образом ,

.Изл чeшie от источш1ка 1 света, в .качестве которого использован лазер,

о;

ос

расщепл етс  индикаторной решеткой 2 на два пучка, которые поступают на корректирующий элемент 11. Корректи- рующий элемент 11 направл ет оба пучка в заданную точку, где они пересекаютс . Элемент 11 состоит из одной неподвижной и двух подвижных частей. Это обеспечивает возможность изменени  элементом 11 углов, под которыми пучки направл ютс  в точку пересечени . Измен   углы, можно мен ть чувствительность устройства к перемещени м. Д aпaзoн изменени  углов - от нескольких градусов дол АО. Соответственно, чувствительность может мен тьс  в диапазоне 100-1 мкм. В точке пересечени  дифрагированные пучки попадают на измерительную решетку 3, св занную с перемещаю1цимс  ; объектом. Решетка 3 выполнена из при- ставленных друг к другу без зазора ОЖС без защитной оболочки и представл ет собой наборный оптический растр (НОР). Наращивание НОР путем прйсты-I ковки к нему новых ОМС дает возйож- ность измер ть перемещени  объекта практически на любые рассто ни . Прошедшее НОР излучение интерфериру ет. Объектив 4 увеличивает интерференционные полосы и проецирует их на двухщелевую диафрагму 5 и даль- ше на фотоприемники 6 и 7, сдвинутые в пространстве интерференционной полосы на If/Z, При перемеще1ши НОР интерференционные полосы перемещаютс , усилители 9 и 10 усиливают фототоки с фотоприемников 6 и 7 и преобразуют их в импульсы, которые накапливаютс  в счетчике 8,:

дааметр дифрагированных пучков должен быть вдвое больше диаметра ОЖС, из которых составлен НОР. Выполнение этого услови  обеспечивает по16031894

сто нный контакт интерференционных полос.

В качестве источника 1 света мо- J гут примен тьс  лазеры с малой длиной когерентности (например, полупроводниковые ) .

НОР может быть выполнен по любой криволинейной траектории с радиусом 10 кривизны 10-12 диаметров ОЖС и выше, что дает возможность измер ть криволинейные перемещени  при движении устройства вдоль НОР. НОР может быт выполнен пут ем креплени  как на жестп 15 У так и на гибкую поверхность.

20

25

30

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  перемещений объекта, содержащее последовательно установленные источник света и две прозрачные решетки, одна из которых индикаторна , а друга  измерительна , предназначенна  дп  св зи с объектом, и приемную систему, сос то щую из последовательно установленных объектива, двухще евой диафрагмы и двух фотоприемников, счетчика и двух усилителей, электрически св зан- ных входами с фотоприемниками, а выходами - со счетчиком, о т л и ч а -i ю щ е е с   тем, что, с целью по- вьрцени  точности и расширени  пределов измерени , оно снабжено корректи рующим элементом, установленньм за индикаторной решеткой в дифрагирован- ных ею пучках 1-г6 пор дка, а измерительна  решетка выполнена в виде приставленных друг к другу без зазора оптических одножильных световодов без защитной оболочки и установлена в месте пересечеии  дифрагированных пучков в плоскости, параллельной плоское ти.реветки.

   0

   5

   0

   5

   Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  перемещений объекта, содержащее последовательно установленные источник света и две прозрачные решетки, одна из которых индикаторна , а друга  измерительна , предназначенна  дп  св зи с объектом, и приемную систему, сос то щую из последовательно установленных объектива, двухще евой диафрагмы и двух фотоприемников, счетчика и двух усилителей, электрически св зан- ных входами с фотоприемниками, а выходами - со счетчиком, о т л и ч а -i ю щ е е с   тем, что, с целью по- вьрцени  точности и расширени  пределов измерени , оно снабжено корректи рующим элементом, установленньм за индикаторной решеткой в дифрагирован- ных ею пучках 1-г6 пор дка, а измерительна  решетка выполнена в виде приставленных друг к другу без зазора оптических одножильных световодов без защитной оболочки и установлена в месте пересечеии  дифрагированных пучков в плоскости, параллельной плоское ти.реветки.