SU721669A1

SU721669A1 - Преобразователь линейного перемещени

Info

Publication number: SU721669A1
Application number: SU782659711A
Authority: SU
Inventors: Евгений Рафаилович Маламед; Марк Давидович Модель; Юрий Сергеевич Скворцов; Леонид Сергеевич Шиянов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1705
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1978-08-21
Publication date: 1980-03-15

Description

Изобретение относитс к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности , дл автоматического измерени величины линейного перемещени пацвижных элементов станков и приборов Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс преобразователь линейного перемещени , содержащий последовательно расположенные осветитель, акусто-оптический модул тор (в котором распростран етс бегуща ультразвукова волна) измерительный растр (устанавливаемый на объекте, величина перемещенив которого измер етс ) и одноканал ное фотоприемное устройство, (с выхода которого снимаетс сигнал определенной частоты, фаза которого изм н етс относительно фазы опорного сигнала 1. В известном преобразователе выходной сигнал фотоприемного устройс ва, частота и фаза которого завис т от частоты и фазы бегущей ультразву ковой волны в акусто-оптическом модул торе и фаза которого измен ет при перемещении объекта, сравнивает по фазе с опорным сигналом, частота и фаза которого определ ютс частотой и фазой напр жени на выходе генератора, возбуждающего в акустооптическом модул торе бегущую ультразвуковую волну, и на которой перемещение объекта не вли ет. Известный преобразователь не обеспечивает высокой точности измерени , так как сдвиг фаз между напр жением на выходе генератора и акустическими колебани ми в модул торе не вл етс посто нным, а измен етс с изменением окружающих условий (температуры, давлени ), вли кщих на свойства акусто-оптического модул тора. Креме того, в известием преобразователе только один из сравниваемых электрических сигналов измен ет свою фазу при перемещении объекта. Это уменьшает величину измер емого фазового сдвига, прихед щухх:: на единицу величины перемещени объекта , т.е. уменьшает чувствительность измерени Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и точности измерени . Цель достигаетс тем, что преобразователь линейного перемощени снабжен оптическим блоком, установленным между акусто-оптическим молул тором и измерительным растром и раздел ющим световой пучок на два пучка таким образом, что их волновые фронты развернуты друг относительно друга на 180, а фотоприв ное устройство выполнено двухканальньли, вход каждого из каналов обращен к одному из двух световых пучков.

На чертеже изображена принципиальна схема преобразовател линейного перемещени .

Преобразователь линейного перемещ ни содержит последовательно расположенные осветитель, включающий источник 1 света, конденсор 2, диафрагму 3, линзу 4 акусто-оптическиЯ модул тор 5, на однсм конце которого установлен пьезоэлектрический излучатель 6, а на другом - поглотитель 7, обеспечивающий распространение в модул торе бегущих ультразвуковых волн,- возбуждаемых генератором 8 электрических колебаний, оптический блок 9, состо щий, например, из светоделительного кубика 10 и пентапризмы 11, измерительный растр 12, двухканальное фотоприемное устройства 13, имеющее два канала 14 и 15,

Работает преобразователь линейных перемещений следующим.образом.

Источник 1 света конденсором 2 проецируетс в плоскость диафрагмы 3, наход щейс в фокальной плоскости линзы 4. После линзы 4 параллельный световой пучок направл етс на акусто-оптический модул тор 5, на однсм конце которого установлен пьезоэлектрический излучатель 6, а на другом - поглотитель 7, обеспечивающий распространение в модул торе бегущих ультразвуковых волн, возбуждаемых генератором 8 электрических колебаний (направление бегущей ультразвуковой волны показано на чертеже стрелкой ) . Пойд через акусто-оптический модул тор 5, световой пучок направл етс в оптический блок 9, состо щий , например, из.светоделительного кубика 10 и пентапризмы 11. В светоделительном кубике происходит разделение светового пучка на части, одна из которых проходит светоделительный кубик 10, а друга отражаетс от гипотенузной грани 16 кубика 10 и пройд пентапризму 11, испытыва еще два отражени , также выходит из оптического блока 9.

Оба световых пучка, вышедших из оптического блока 9, проход т через измерительный растр 12.и попадают в

фотоприемное устройство 13, имеющее два кана.ла 14 и 15, где происходит выработка двух электрических сигналов , соответствующа обработка которых обеспечивает получение необходимой информации о величине перемеи1ени измерительного растра.

На чертеже стрелками показано, что волновые фронты световьсс пучков, вышедших из оптического блока 9, зеркальны по отношению друг к другу. Это приводит к тому, что возникают два оптических изображени волны в виде световых растров, перемещающихс относительно измерительного растра 1 в противоположные стороны.

В результате при перемещении измерительного растра 12 фазы обоих электрических сигналов, снимаемых с выходов обоих каналов 14 и 15 фотоприемного устройства 13, измен ютс на одну и ту же величину, но разного знака. В этом случае сравниваютс по фазе сигналы, частоты и фазы которых одинаково завис т от частоты и фазы бегущей ультразвуковой волны, возбуждаемой в акусто-оптическом модул торе 5, и фазы которых при перемещении объекта сдвигаютс в противоположнь гх .направлени х. Благодар этому удваиваетс чувствительность устройства и повышаетс точность и стабильность его работы.

Формула

изобретени

Преобразователь линейного перемещени , содержащий последовательно расположенные осветитель, акустооптический модул тор, измерительный растр и фотоприемное устройство, отличающийс т ем, что, с целью повышени чувствит 1льности и точности измерени , он снабжен оптическим блоком, установленным между акусто-оптическим модул тором и измерительным растром и раздел ющим световой пучок на два пучг.а таким образом, что их волновые фрон развернуты друг относительно друга на 180, а фотоприемное устройство выполнено двухканальным, вход каждого из каналов обращен к одному из двух световых пучков.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельстг- СССР № 305350, кл. G 01 В 11/1.4, 1971 . (прототип) .

Claims

Формула изобретения

Преобразователь линейного перемещения, содержащий последовательно расположенные осветитель, акустооптический модулятор, измерительный растр и фотоприемное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствит лености и точности измерения, он снабжен оптическим блоком, установленным между акусто-оптическим модулятором и измерительным растром и разделяющим световой пучок на два пучка таким образом, что их волновые фронты развернуты друг относительно друга на 180°, а фотоприемное устройство выполнено двухканальным, вход каждого из каналов обращен к одному из двух световых пучков.