SU679789A1

SU679789A1 - Интерференционное устройство дл измерени перемещений

Info

Publication number: SU679789A1
Application number: SU782582400A
Authority: SU
Inventors: Владимир Евгеньевич Карпов; Александр Константинович Полонин
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1979-08-15

Description

Изобретение относитс к области измерительной техники и может быть использовано дл измерени линейных размеров дет гилей, малых перемещений амплитуд вибраций в широком диапазоне частот, например, при поверке вибродатчиков или проведении испытаний изделий электронной техники и др Известно.оптико-электронное устройство дл измерени разности хода двух световых колебаний, содержащее оптический интерферометр и фотоприемник 1 . Недостаток этого устройства заключаетс в высокой критичности устройства к вли нию дестабилизирующих факторов (вибраЦин,удары,колебани воздушной среды и т.д.),что приводит к низкой точности измерени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс интерференционное устройство дл из мерени перемещений, содержащее оптически св занные источник монохром тического излучени , светоделитель и опорное зеркало, фотоприемник, электромеханический преобразователь скрепленный с опорным зеркалом, и блок регистрации, св занный входом с выходом фотоприемника 2. Недостатками этого устройства вл ютс ограниченный частотный диапазон и невысока точность. Целью изобретени вл етс повышение точности и расширение частотного диапазона измерений. Дл этого устройство снабжено светорасщепителем , установленным между источником излучени и светоделителем, зеркалом, расположенным на общем основании с объектом, вторым фотоприемником и установленным на выходе излучени из светоделител оптическим элементом , фотоприемники установлены симметрично относительно оптического элемента, а выход второго фотоприемника св зан с электромеханическим преобраз оват елем. На чертеже приведена схема устройства . Устройство содержит источник 1 монохроматического излучени , светорасщепитель 2, светоделитель 3, опорное зеркало 4, закрепленное на электромеханическом преобразователе 5, зеркало 6, объект 7 измерени , оптический элемент 8, два фотоприемника 9 и 10, блок 11 регистрации. Светорасщепитель 2 расположен на пути пучка света источника 1 излучеПИЯ , зеркало 6 расположено на общем основании с объектом 7, фотоприемники 9 и 10 расположены каждый на выходе соответствующего пучка света Из оптического элемента 8, фотоприемник 9 электрически св зан с электромеханическим преобразователем 5, а фотоприемник 10 электрически св зан с блоком 11 регистрации.

Устройство работает следующим образом .

Пучок света источника 1 делитс расщепителем 2 на два параллельных пучка 12 и 13. Пучок 12 делитс светоделителем 3 на два пучка, которые, отразившись от опорного зеркала 4 и объекта 7, формируют интерференционную картину 14, интенсивность которой преобразуетс фотоприемником 10 в электрический сигнал, который измер етс блоком 11 регистрации. Пучок 13 делитс в свою очередь светоделителем 3 на два пучка, которые, отразившись от опорного зеркала 4 и зеркала 6, формируют интерференционную картину 15, интенсивность которой преобразуетс фотоприемником 9 в электрический сигнал, который подаетс на преобразователь 5, на котором закреплено опорное зеркало 4

Смещение объекта 7 приводит к измен .ению интенсивности интерференционной картины 14 и величины электрического сигнала на выходе фотоприемника 10, что регистрируетс блоком 11 регистрации.

Расчет смещени объекта производитс по формуле

.А. .

Л&27Г 1 1 . мох min

гдедЕ- величина смещени объекта;

Л- длина волны источника света; дХ - изменение тока на выходе фотоприемника;

1|,-сигнсШ на выходе фотоприемника при максимальной и минимальной интенсивности интерференционной картины соответственно .

Пучок 13 делитс светоделителем на два пучка, которые, отразившись от зеркал . 4 и 6, формируют интерференционную картину 15. Благодар тому , что при формировании второй интерференционной картины используютс те же элементы, что и дл формировани первой, кроме объекта, и интерферирующие пары пучков проход т блико друг с другом, вредное воздействие , оказываемое на них, вл етс одинаковым, но тракты формировани интерференционных картин оказываютс разделенными.

При действии jBHeiiiHHx помех происходит смещение элементов и измене .4

ние разности хода плеч интерферометра . Ij этом случае изменение интенсивности интерференционной картины преобразуетс в изменение электрического сигнала на выходе фотоприемника 9. Преобразователь 5 под дейстьием электри еского сигнала деформируетс и смещает опорное зеркало 4, компенсиру тем самым дестабилизирующий фактор и поддержива посто нной интенсивность интерференционных картин 14 и 15. Изменение

интенсивности интерференционной картины 14 может произойти только в случае смещени объекта 7, который не входит в систему компенсации, и,

таким образом, его смещение может быть зарегистрировано измерительным каналом интерферометра.

Изобретение позвол ет повысить точность и расширить диапазон измерени перемещений.

Claims

1. Бернштейн И. Л. Об измерении весьма малых изменений разности хода двух световых колебаний.ДАН СССР, т. X С 1У, W 4, 1954, с. 655.

2. Отчет по НИР Разработка и исследование метрологических характеристик экспериментальной установки дл градуировки и поверки пьезоэлектрических ::реобразователей ультраэвукрвой аппаратуры , 1 Госрегистрации 71011427, Инвентарный номер 6221177 (прототип).