SU808835A1

SU808835A1 - Interferential transducer for measuring rotation angle of an object

Info

Publication number: SU808835A1
Application number: SU792759170A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Комраков
Original assignee: Московское Ордена Ленина И Орденатрудового Красного Знамени Высшеетехническое Училище Им. H.Э.Баумана
Priority date: 1979-04-28
Filing date: 1979-04-28
Publication date: 1981-02-28

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл определени отклонений углов, например, при контроле углов призм. Известна треугольна интерферометри ческа след ща система, содержаща источник иаиучени , систему плоских зеркал, образующих теугольник, и враща щуюс плоскопараллельную пластину l3 Недостатком этой системы вл етс ее сложность и невысока точность, обусловленна наличием вращающейс пластины. Известен интерференционный датчик измерени углов поворота объекта, содержащий источник излучени и светоделитель , в одном потоке излучени от которого последовательно расположено плоское зеркало, а в другом - анализирующий блок 2. Недостатком известного устройства вл етс недостаточна точность измере ни , обусловленна неустойчивостью интерференционной картины при температурных и вибрационных воздействи х. Цель изобретени - повыщение точности измерени . Указанна цель достигаетс тем, что датчик снабжен оптическим элементом, расположенным между зеркалом и светоделителем и выполненным в виде плоскопараллельной пластины, одна поверх ность которой, образцова , а на другую нанесена зонна решетка Френел , а Зеркало, установлено в фокальной плоскости зонной рещетки Френел . На чертеже представлена приншшиальна схема датчика. Датчик содержит источник излучени (ни чертеже не показан), светоделитель 1, плоское зеркало 2, анализирующий блок 3, плоскопараллельную пластину 4, одна поверхность которой, обраще1ша к светоделителю 1, выполнена образцовой, а на второй зонна решетка Френел , а зеркало 2 установлено в фокальной плоскости зонной рещетки Френел .The invention relates to a measurement technique and is intended to determine angular deviations, for example, when monitoring prism angles. The known triangular interferometric trace system, containing a source of research, a system of flat mirrors forming a tegon, and a rotating plane-parallel plate l3. The disadvantage of this system is its complexity and low accuracy due to the presence of a rotating plate. The interference sensor for measuring the angles of rotation of an object is known, which contains a radiation source and a beam splitter, in one radiation stream from which a flat mirror is successively located, and in the other - an analyzing unit 2. A disadvantage of the known device is the insufficient measurement accuracy due to the instability of the interference pattern at temperature and vibration effects. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that the sensor is equipped with an optical element located between the mirror and the beam splitter and made in the form of a plane-parallel plate, one surface of which is exemplary, and the other has a Fresnel zone grille, and the Mirror is installed in the focal plane of the Fresnel zone grid. The drawing shows a sensor sensor circuit. The sensor contains a radiation source (not shown), a beam splitter 1, a flat mirror 2, an analyzing unit 3, a plane-parallel plate 4, one surface of which, facing the beam splitter 1, is exemplary and the second Fresnel zone grille 2 is set to Fresnel focal plane focal plane.

Датчик рьботает следующим образом,The sensor is as follows,

Падающее излучение проходит через светоделитель 1 и частично отражаетс от образцовой поверхности плоскопарал лельной пастины 4, образу при этом один из интерферирующих пучков. Второй и-чтерферирующий пучок формируетс при прохождении излучени через пластину 4 с зонной решеткой Френел , отражени от зеркала 2 и повторного прохождени зонной решетки Френел . Коэффициент отражени образцовой поверхности пластины 4 выбираетс из услови равенства двух интерферирующих пучков.The incident radiation passes through the beam splitter 1 and is partially reflected from the reference surface of the plane-parallel lozenge 4, thus forming one of the interfering beams. The second u-shifter beam is formed when radiation passes through plate 4 with the Fresnel zone grating, reflections from mirror 2 and repeated passage of the Fresnel zone grating. The reflection coefficient of the model surface of the plate 4 is selected from the condition of equality of the two interfering beams.

Ширина интерферешщо1шых полос измер етс в анализирующем блоке, а зна ширину интерференционных полос и длину волны света, определ ют величину угла наклона падающего излучени к оптческой оси датчика.The width of the interference bands is measured in the analyzing unit, and the width of the interference bands and the wavelength of the light determine the angle of inclination of the incident radiation to the optical axis of the sensor.

Датчик При наличии вибрационных воздействий не подвержен разъюстировке так как наклоны светоделител и зеркала 2 не измен ют щирину и ориентацию интерференционных полос, а вли ние температурных воздействий ослаблено за счет компактности датчика.Sensor In the presence of vibration effects, it is not susceptible to de-alignment, since the slopes of the beam splitter and mirror 2 do not change the width and orientation of interference fringes, and the effect of temperature effects is weakened due to the compactness of the sensor.

Ф оF o

рмула изобретени rmula of invention

Интерференционный датчик измере1ш углов поворота объекта, содержащий источник излучени и светоделитель, в одном потоке излучени от которого последовательно расположено плоское зеркало , а в другом - анализируюЕшй блок, отличающийс тем, что, с , целью повышени точности измерени , он снабжен оптическим элементом, расположенным между зеркалом и светоделителем и выполненным в виде плоскопараллельной пластины, одна поверхность которой образцова , а на другую нанесена решетка Френел , Q зеркало. установлено в фокальной плоскости зонно решетки Френел .An interference sensor measuring the angles of rotation of an object, containing a radiation source and a beam splitter, in the same radiation flux from which a flat mirror is successively located, and in the other - an analyzing unit, characterized in that, with the aim of improving the accuracy of measurement, it is equipped with an optical element located between a mirror and a beam splitter and made in the form of a plane-parallel plate, one surface of which is exemplary, and the other has a Fresnel lattice, a Q mirror. installed in the focal plane of the Fresnel zone lattice.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Патент США № 4О03658, кл. 356-11О, 1977.1. US patent number 4O03658, cl. 356-11O, 1977.

2. Оптика и спектроскопи . 197О, Т-ХХУШ, вып. 6,, с. 119О-1195 (прототип ).2. Optics and spectroscopy. 197O, T-HHUSH, vol. 6 ,, p. 119O-1195 (prototype).

Claims

Claim

An interference sensor for measuring the rotation angles of an object, containing a radiation source and a beam splitter, in one radiation stream from which a flat mirror is sequentially located, and in another, an analysis unit, characterized in that, s,

10 in order to improve the accuracy of measurement, it is equipped with an optical element located between the mirror and the beam splitter and made in the form of a plane-parallel plate, one surface

15 which is exemplary, and the Fresnel zone lattice is applied to the other, and the mirror. ' installed in the focal plane of the Fresnel zone lattice.

₂₀ Sources of information taken into account in the examination

1. US patent No. 4003658, CL. 356-110, 1977.

2. Optics and spectroscopy. 1970, ²⁵ T.XXVKI, no. 6, p. 1190-1195 (prototype).

ВНИИПИ Order 391/41 Circulation 653 Subscription

Branch of PPP Patent, Uzhhorod, st. Project, 4