SU781558A1 - Оптико-электронное устройство дл измерени линейных перемещений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть испольэрвано дл  измерени  линейных перемеще ний амплитуд вибраций, линейных размеров деталей.

Известно оптико-электронное устройство дл  измерени линейных размеров деталей, содержащее интерферометр с кареткой, интерференционный модул тор с источником модулйруквцих колебаний,дополнительную светоделительную пластину, две щелевые диафрагмы , два фотоэлектрических преобразовател , два усилител  переменного тока, два фазовЪпс демодул тора, реверсивный счетчик и интерпол тор интерференционной полосы 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  необходимость модул ции опорного луча интерферометра и использование двух каналов преобразовани  светового сигнала в электрический и, соответственно, двух каналов обработки этого сигнала, -что обуславливает высокую критичность устройства к настройке и вли нию различных дестабилизирующих факторов и низкий КПД использовани  светового излучени , что приводит к понижению точности измерени .

Известен интерферометр с идикацией реверса дл  измерени  малых пере1мёШййй дйффузнб отражающих объектов, содержащий интерферометр с объектом, на котором закреплен один из отражателей интерферометра, фокусирующую систему , фотопреобразователь, модул тор длины опорного плеча и селектор сигналов 2 .

to

Недостатком известного устройства  вл етс  его мала  чувствительность (0,8 мкм), дискретность счета, определ ема  величиной IV/8 ( А ттри А 6328 л), сложность получени 

15 окончательного результата, св занна  с обработкой методом фигур ЛиссажУ или при помощи синус-косинусной логики , что существенно снижает точность измерени .

20

Claims (3)

1. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  оптико-электронное устройство, дл  измерени  линейных перемещений, содержащее оптическую систему дл  формиро25 вани  интерференционных или муаровых полос, дискретный фотопреобразователь, светочувствительный слой которого выполнен в виде системы параллельных электрически изолированных фотоприемников , блок формирователей, блок сче30 та и блок индикации с индикаторами младших и старшего разр дов 3. Недостатком данного устройства  в л етс  низка  точность измерений, обу ловленна  вли нием изменени амплиту ды одного из суммируемых сигналов на выходе фотопреобразовател , что приводит к фазовым искажени м получаемо сигнала.Цель изобретени  - повышение точности измерений. ... Указанна  цель достигаетс  тем, что число фотоприемников выбрано равным заданному пор дку дроблени  интерференционной полосы, количество формирователей выбрало равным количеству фотоприемников, вход каждого форййрсэвател  соединен с выходом соответствующего фотоприемника, а ширина фотопреобразовател  выбрана равной ширине интерференционной полосы. Кроме того, каждый формирователь выполнев в виде последовательно соединенныхусилителей и управл емого инвертора, индикатор младших разр дов подключен к выходам управл емых инверторов, блок счета выполнен в виде реверсивного счетчика, двух элемен тов И и элемента НЕ, выход первого уп равл емого инвертора соединен с первым входом элементов И, выход последнего управл емого инвертора соединен со вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ - со вторым входом второго элемента И,выходы элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика , выходхы реверсивного счетчика .соединены со входами индикатора старшего разр да, а выход младшего разр -да счетчика соединен с управл ющими вХоЖЯйй управл емых инверторов. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит оптическую си тему 1 дл  формировани  интерференци онных полос, котора  состоит из источника 2 монохроматического излучени светоделител  3, опорного зеркала 4, объекта 5, а также расширитель б излу чени , щелевую диафрагму 7, дискретны фотопреобразователь 8, выполненный в jaKfte системы параллельных электричес ки изолированных фотоприемников 9, блок 10 формирователей, содержащий усилители 11 и yпpaвл e aлe инверторы 12, блок 13 индикации, содержащий инд каторы 14 младших {Разр дов и индикатор 15 стаЕЯиего разр да,блок 16 счет содержащий элемент НЕ 17,два элемент И 18 и 19 и реверсивный счетчик 20. На выходе оптической системы 1 устайовлекы последовательир на рдной оп тической оси расширитель 6 излучени  щелева  диафрагма 7, Дискретный фотопреобразователь В, выход каждого фотоприемника 9 фртопреоб)азовател  8 Эй1: трйчёски св зан с входом соответствующего усилител  11, выход кгркдого усилител  11 электрически св зан со входом соответствующего управл емого инвертора 12, к выходам которых подключен индикатор младших разр дов, выход первого управл емого инвертора соединен с первым входом элементов И 18 и 19,выход последнего управл емого инвертора соединен со вторым входом первого элемента И 19 и через элемент НЕ 17 - со вторым входом второго элемента И.18, выходы элементов И 18 и 19 электрически соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика 20, выходы которого соединены с входги«4и индикатора 15 старшего разр да, а выход младшего разр да реверсивного счетчика 20 соединен с управл ющими входаМи управл емых инверторов 12. Устройство работает следующим образом . В исходном положении реверсивный счетчик устанавливаетс  в нулевое положение , которому соответствует нулевое значение индикатора старшего разр да . . При помощи щелевой диафрагмы 7 из интерференцио1шой картины вырезаетс  одна темна  или светла  полоса, котора  проектируемс  на приемную часть фотопреобразовател  8, выполненную в виде системы дискретных электрически изолированных фотоприемников 9, каждый из которых подключен ко входу соответствующего усилител  11. При этом сигналы с выхода усилителей соответствуют состо нию О . Нулевое положение реверсивного счетчика соответствует передаче неинвертированного сигнала через управл емые инверторы 12. Состо ние О передаетс  и на индикатор 14 младших разр дов. При смещении объекта происходит движение полос интерференционной картины , направление которого опредёл  ет знай, а число полос, прошедших мимо щелевой диаграммы, - его величину. При движении полос,например слёва направо, последовательно засвечиваютс  фотоприемники от 1-го до п-го и соответственно последовательно переход т в состо ние 1 усилители 11 и управл е1«1е инверторы 12, и на индикаторе 14 последовательно отображаютс  цифры 1, 2, 3,.... При засвечивании всех п Фотрприемников 9, .все усилители 11 и управл екые инверторы 1,2 наход тс  в состо нии . Это приводит к по влению О ;на выходе элемента И 19 и занесению i в реверсивный счетчик 20. В свс о очередь переход реверсивного счетчика в нечеТное состо ние приводит к изменению сигнала на входе управл емых инверторов 12 и переходу их и, соответственно, индикатора 14 младших разр дов в состо ние О. Таким образом, данное положение записываетс  в виде единицы на индикаторе 15 старшего разр да. Поскольку ширина приемной части преобразовател  равна ширине темной (светлой) полосы, то дальнейшее движение полос слева направо приводит к последовательному затемнению фотоприемников от 1-го до п-го.и соответственному .переходу усилителей 11 из состо ни  в состо ние О и управл емых инверторов 12 из состо ни  О в состо ние . Данные состо ни  последовательно отображаютс  на индикаторе 14 младших разр дов,и при затемнении п-го фотоприемника происходит заполнение индикатора 14 младших разр дов, срабатывает элемен И 19, реверсивный счетчик 20, и на индикатор 15 старшего .разр да добавл етс  единица. Соответственно, состо ние управл емых инверторов 12 измен етс  на обратное, т.е. они переход т из состо ни  в состо ние О и на индикаторе 14 младших раз р дов устанавливаетс  нулевое состо ние , а на индикаторе 15 старшего разр да фиксируетс  цифра 2, Дальней ший Ъчет полос при их движении слева направо происходит аналогично вышеописанному . При обратном движении полос (спра ва налево) работа устройства происхо дит аналогично, с тем отличием что после состо ни  О всех управл емых инверторов 12 в состо ние переходит п-ый управл емый инвертор (в отличие от предыдущего случа , ко да в состо ние переходит снача первый управл емый инвертор). Поскольку одновременно на выходе п-го управл емого инвертора и на вхо де элемента И 19 имеетс  Ч, а на выходе инвертора 12 - О, то в этом случае срабатывает элемент И 18 и на выход реверса реверсивного счетчика 20 попадает сигнал, привод  щий к уменьшению числа в индикаторе 15 старшего разр да на одну единицу. Формула изобретени  1. Оптико-электронное устройство дл  измерени  линейных перемещений, содержащее оптическую .систему дл  формировани  интерференционных или муаровых полос, дискретный фотопреобразователь , светочувствительный слой которого выполнен в виде системы параллельных электрически изолированных фотоприемников, блок фо эмирователей , блок счета и блок индикации с индикаторами младших и старшего разр дов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , число фотоприемников выбрано равным, заданному пор дку дроблени - интерференционной полосы, количество формирователей выбрано равным количеству фотоприемников, вход каждого формировател  соединен с выходом соответствующего фотоприемника , а ширина фотопреобразовател  выбрана равной ширине интерференционной полосы. 2, Устройство по п. 1, отличаю щ еес   тем, что каждый фор мирователь выполнен в виде последовательно соединенных усилителей и управл емого инвертора, индикатор младших разр дов подключен к выходам управл емых инверторов, блок счета выполнен в виде реверсивного счетчика, двух элементов И и элементов НЕ, выход первого управл емого инвертора соединен с первым входом э лементов И, выход последнего управл емого инвертора соединен со вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ со вторым входом второго элемента И, выходы элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, выходы реверсивного счетчика соединены со входами индикатора старшего разр да, а выход младшего разр да счетчика соединен с управл ющими входами управл емлх инверторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 194330, кл. G 01 В 9/02, 1965.
2. 2.Приборы и техникаэксперимен174-175 . 1975, 4,
3. 3. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Л.Н.Преснухина , М., Машиностроение, 1974, ,с. 178-187.(прототип) .

   -- лт -ТйЧ,. ;

   . .,,,-/.-.. ,. .. . ,.-.. 7815.58 . , .

   iiiiSi: Ciiji ii;.;, ivb;/ .Т- -. -ч.

   /