SU1689754A1

SU1689754A1 - Компенсационный способ измерени перемещений фотоэлектрическим преобразователем

Info

Publication number: SU1689754A1
Application number: SU894672275A
Authority: SU
Inventors: Станислав Михайлович Иванов; Виктор Иосифович Павлов
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Красная Заря"
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1991-11-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в отсчетных системах измерительных приборов и других устройств. Предварительно измер ю характеристику неравномерности измерительного растра 2. Одновременно с рабочим перемещением индикаторного растра 5 в направлении, перпендикул рном плоскости штрихов измерительного растра 2, измен ют угол падени коллимированно- го пучка света на растровое сопр жение. дл чего осуществл ют поворот отклон ющего зеркала 8 от коррекционной линейки 13 через передаточный рычаг 9. Коррекционной линейке 13 придают профиль, соответствующий характеристике неравномерности растра 2. В плоскости фотоприемников 11 образуетс модул ционна картина - система бегущих комбинационных полос. Результирующие сигналы с фотоприемников 11, которые регистрируютс в от- счетной час)И 14 при суммировании электрических сигналов, образующихс за счет взаимного перемещени измерительного и индикаторного растров 2 и 5 и за счет изменени угла падени светового потока на растровое сопр жение, не содержат систематической ошибки измерени , вызванной погрешност ми измерительного растра 2. Приложение корректирующего воздействи не к индикаторной решетке, а к элементам управлени световым лучом обусловливает повышение точности измерений. 1 ил. сл С

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерений перемещений на основе шкал с периодической структурой, и может быть использовано в отсчетных системах измерительных приборов, координатно-измерительных машин, прецизионных станков,

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже изображена оптико-кинематическая схема фотоэлектрического преобразователя перемещений для реализации способа компенсации погрешностей измерительного растра.

Преобразователь содержит основание 1 с жестко закрепленным измерительным растром 2, корпус 3, выполненный с возможностью перемещения вдоль измерительного растра 2. В корпусе 3 закреплены каретка 4 с индикаторным растром 5, а также источник 6 излучения, коллимирующая линза· 7 и отклоняющее зеркало 8, жестко скрепленные с передаточным рычагом 9, ось 10 вращения которого шарнирно связана с корпусом 3 и фотоприемники 11. Передаточный рычаг 9 несет на себе ролик 12, взаимодействующий с. коррекционной линейкой 13. Фотоприемники 11 соединены с отсчетной частью 14 преобразователя.

В качестве измерительного 2 и индикаторного 5 растров использованы дифракционные голографические решётки (ДГР).

Преобразователь работает следующим образом.

Предварительно измеряют .характеристику неравномерности измерительного ребра 2, Если она 'выполнена с погрешностями, приводящими к искажению результата измерения, и эти искажения могут быть определены с помощью других, более точных средств, το систематическая часть ошибки может быть полностью или частично устранена путем изменения угла падения коллимированного пучка света на растровое сопряжение. Для этого, например, коррекционной линейке 13 придают профиль, соответствующий характеристике неравномерности измерительного растра 2.

. С помощью коллимирующей линзы 7 формируют, коллимированный пучок света от источника 6 излучения, отклоняющим зеркалом 8 направляют его на сопряжение измерительного 2 и индикаторного 5 растров. При проведении измерений перемещают подвижный корпус 3 с кареткой 4 индикаторного растра 5 -з направлении, перпендикулярном плоскости штрихов измерительного растра 2, тем самым модулируют световой поток, проходящий через растровое сопряжение. При этом в плоско сти фотоприемников 11 образуется модуляционная картина - система бегущих комбинационных полос. Фотоприемники 11 преобразуют распределение освещенности комбинационных полос в последовательность электрических сигналов, регистрируемых и суммируемых в отсчетах части 14 преобразователя.

Одновременно в соответствии с характеристикой неравномерности измерительного растра 2 изменяют угол падения коллимированного пучка света на растровое сопряжение. Для этого осуществляют поворот отклоняющего зеркала 8 от коррекционной линейки 13 через передаточный рычаг 9. При изменении угла падения света на ДГР происходит кажущееся перемещение одной ДГР относительно другой. Так как зеркало 8 поворачивается на тот или иной угол в соответствии с профилем коррекционной линейки 13, т.е. с характеристикой неравномерности измерительного растра 2, то результирующие сигналы, которые регистрируются в отсчетной части 14 при суммировании электрических сигналов, образующихся за счет взаимного перемещения измерительного 2 и индикаторного 5 растворов и за счет изменения угла падения светового потока на растровое сопряжение, не содержат систематической части ошибки измерения, вызванной погрешностями измерительного растра 2.

При ускоренном перемещении корпуса 3 не возникает динамической погрешности вследствие того, что каретка 4 с закрепленной в ней жестко индикаторной решеткой 5 сама жестко зафиксирована относительно корпуса 3, например, с помощью горизонтальной цилиндрической пружины и упорного подшипника, поэтому применение предлагаемого способа повысит точность измерений за счет того, что корректирующее воздействие прикладывают не к индикаторной решетке, а к элементам управления световым лучом.

Claims

Формула изобретения

Компенсационный способ измерения перемещений фотоэлектрическим преобразователем, заключающийся в том, что предварительно измеряют характеристику неравномерности измерительного растра, формируют коллимированный пучок света, направляют его на сопряжение измерительного и индикаторного растров, перемещением индикаторного растра в направлении, перпендикулярном плоскости штрихов измерительного растра, модулируют световой поток, проходящий через растровое сопряжение, одновременно производят дополнительную корректирующую модуляцию светового потока в соответствии с предварительно измеренной характеристикой неравномерности измерительного растра, преобразуют распределение освещенности комбинационных полос сформированной модуляционной картины в электрические 5 сигналы, регистрируют их и судят по ним о величине перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительную корректирующую модуляцию светового потока производят путем изменения угла падения коллимированного пучка света на растровое сопряжение.