Claims (2)
30 световой картииы с пространственной периодической структурой, получени и синусного и косинусного сигналов, формировании из них инкрементного сигнала и его реверсивном накоплении , из синусного и косинусного сиг налов формируют четыре импульсных сигнала, первый - при условиии равенства нулю синусного сигнала и ед нице косинусного сигнала, второй при условии равенства нулю косинусного сигнала и единице синусного сигнала, третий - при условии равен ства нулю синусного сигнала и минус единице косинусного сигнала, четвер тый - при условии равенства нулю ко синусного сигнала и минус единице синусного сигнала,формируют инкре ментный сигнал равным единице, /если номер предьедущего по времени импульсного сигнала меньше номера насто щего либо предыдущий имеет но мёр четыре, а насто щий номер один, равным минус единице, если номер предыдущего по времени импульсного сигнала больше номера насто щего либо предыдущий имеет номер один, а насто щий номер четыре, равным нулю, если номер предыдущего импуль ного сигнала совпадает с номером насто щего. Кроме того, с целью повышени ра решак ций способности, из синусного и косинусного сигналов форгдаруют аналоговый сигнал, равный синусному сигналу, если последний по времени иг1пульсный сигнал имел номер один, равный косинусному сигналу с обратны знаком, если последний импульсный сигнал имел номер два, равный синусному сигналу с обратным знаком,, если последний импульсный сигнал имел номер три , и равный косинусному сигналу , если последний по времени импульсный сигнал имет номер четыре. На чертеже представлена схема устройства дл реализации способа из мерени перемещений. Устройство состоит из источника 1 излучени , блока 2 создани картины с пространственной периодической структурой, операционных усилителей 3 и 4, преобразователей 5-8 синусоидального напр жени в импульсное и формирователей 9-12 импульсных сигналов, элементов И 13-16, элементов ИЛИ 17 и 18. Выход преобразовател 5 соединен с одним из входов элемента И 13, выход преобразовател 6 - с одним из входов элемента И 14, выход преобразовател 7 - с одним из входов элемента ИЛИ 18, выход преобразовател 8 - с одним из входов элемента И 16, выходы формирователей 9-12 соединены с входами элементов ИЛИ 17 и 18. Устройство содержит также схемы 19-22 задержки триггерный блок 23, элементы И-ИЛИ 2 и 25, реверсивный счетчик 26 и коммутатор 27. Выходы формирователей 9-12 соединены с входами элементов ИЛИ 17.и 18 так, что выходы формирователей 9 и 10 соединены с входами элемента ИЛИ 17, выходы формирователей 11 и 12 соединены с входами элемента ИЛИ 18. Выходы элементов И 13-16 через схемы 19-22 задержки соединены с входом триггерного блока 23 и непосредственно с входами элементов И-ИЛИ 24 и 25, другие входы которых соединены с выходами триггерного блока 23, а выходы - с входами реверсивного счетчики 26. Выходы триггерного блока 23 соединены с входами коммутатора 27, другие входы которого соединены с входами и выходами операционных усилителей 3 и 4. Способ измерени перемещений реализуетс с помощью предлагаемого устройства следующим образом. Излучение от источника 1 излучени поступает на блок 2 создани картины с пространственной периодической структурой, на выходе которого получают сигналы, завис цие ot перемещени иccлeдyeIvюгo объекта , как синус и косинус, т.е. После преобразовани сигналов V(x) и W(x) на выходе элементов И 13-16 получают один из четырех сигналов импульсной формы и () А () ; 1 )л (); U () Л () ; U4 () Л ( ) . Каждый из сигналов U , (i, Uj, U устанавливает с некоторой задержкой соответствук дий триггер из триггерного блока 23 в единицу, а все остальные в нуль. Если обозначить импульс л и , задержанные на Т , через а состо ние триггеров через /« ( )У иТ ; Рг(иТуи уиГ) ut ; Р ( ) и| ; Р4 (и V и V и| ) V и| . Следовательно, в момент прихода любого из импульсов и , и, и о, и и., на триггерах хранитс номер предыдущего импульса. При по влении любого из сигналов 1 -2. Ъ 4 формируетс йнкре .ментный сигнал -3 -Рц г+Рз U +P4U;f-P- -Р« УЗ иными словами 3 +1, если последовательность из предыдуцего и последующего импульсов одна из следующих ( 1,2), (2,3), (3,4), (.4,1); 3 -1, если последовательность одна из сле дующих (4,3), (3,2), (2,1), (1,4); , если номера, предыдущего и последукицего импульсов совпадают. При увеличении х на ;Х/4 инкрементный сигнал вьфабатываетс равны 4-1. Аналогично вырабатываетс при уменьшении х. При сто нии вблиз йдной из точек К (К - целое), инкрементный сигнал не вырабатываетс . Действительно, рассмотрим сто ние в точке . В этой точке . Сигнал Uj( 0, так как , V €(t) принимает значение 1 при каждом пересечении случайным процессом 6(t) нулевого уровн . Однако образующа с последовательно состоит из сигналов только на линии и , поэтому 3 тождественно равно ну лю, начина с второго импульса на U/f . Таким образом, инкрементный сиг нал образуетс только при первом попадании в точку х Кт . В силу этого код на счетчике 26 равен К в окрестности ( - i + j) каждой из дискретных точек К -| , К - целое, и изменение кода происходит только при фактическом отклонении рассто ни от одной из фиксированных точек на величину 7/ -у . Событие Р 1 . означает, что (i-1). ДейсАвительно, в точке в силу уравнени Р ) , , а К 0 благодар начальной установк Затем в точке х возникает импульс и2, в результате чего на счет чике 26 заноситс +1, и состо ни триггерного блока 23 измен ютс Pj 1; Р,, Р Аналогично провер ютс утверждени дл и 3. Пусть утверждение верно дл tn-M ; n + 2; п+З Проверим его дл |К. «(п+1); , 4(n+1)-t2; U(n + 1)4-3. В точке р глр, . При увеличении х на Д./4 по вл етс импульс U , который вызывает увеличение К на единицу, т.е. К + 3+1 (п+1) , и изменение состо ни триггерного блока 23 Р Р . Аналогично провер етс утверждение и дл + l; (n+l)+2; (f(n+1) + 3 И правильность его при уменьшении х. Тем самым утверждение доказано. Импульсные сигналы с выхода триггерного блока 23 и выходов операционных усилителей 3 и 4 поступают на вход коммутатора 27, на выходе которого получают аналоговый сигнал в виде А Р V - P2.W - + , или,подставл из (t) и (2) значени V и W, получим д.р .; 2ПП( р р civ, п гпч Л г сиь-у- Т у f (х-К), Покажем, что А sin где К - код счетчика 26. Пусть, например, , тогда Р 1; )-COS (CX-K-V)K f )-со.( )()). Аналогично провер етс утверждение и дл других значений К: 5 . ().5ш((Х-К )25;уп)--в1И СХ-К-). ; Р. Р,, 0 ; (.)-sivi(cx-K-) eaiCvM-t-x)-sin (у-К I). К 1п1в; P P PZ°° 4°A co Cx-t;|tK )co(tx-K.-|-)+ +2Гн: 1Ц-|т 5Нм -к4- В силу того, что /X - К Г К + arksin А. получаем х Таким образом, предлагаемый способ дает возможность поддерживать неизменным код счетчика 26 при неизменной величине перемещени , измер т) значени оптической разности хода х вблизи то-чек К с точностью не хуже Л/100, т.е. технический эффект от использовани способа заключаетс в повышении точности измерений при возникновении различного рода помел Формула изобретени -f. Способ измерени перемещений, ЭЗКлючакнцийс в создании световой ка; тины с пространственной перло игчве кой структурой, получении синусилго|и косинусного сигналов, формировании из них инкрементного сигнала и его реверсивном накоплении, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, из -синусного и косинусного сигналов формируют четыре импульсных сигнала, перйый - при условии равенства нулю синусного сигнала и единице косинусного сигнала, второй - при условии раЬенства нулю косинусного сигнала и Ьдинии(Ь синусного сигнала, третий при условии равенства нулю синусного сигнала и минус единице косинусного сигнала, четвертый - при условии равенства нУлю косинусного сигнала и минус единице синусного сиг-. нала, формируют инкрементный сигнал равным единице, еели номер предыдущего по времени импульсного сигнала Меньше номера насто щего либо предьадущип имеет номер четыре, а насто щий номер один, равным данyc единице, если предыдущего по времени импульсного сигнала больш номера наСпо щего либо предыдущий имеет номер один, а насто ищй номер четыре, paвны нулю, если номер предыдущего импульсного сигнала совпадает с номером насто щего.30 light cartiya with a spatial periodic structure, receiving both sine and cosine signals, forming an incremental signal from them and its reversal accumulation, form four pulse signals from the sine and cosine signals, the first - if the sinus signal is equal to zero and the cosine signal unit is equal to the second, provided that the cosine signal is zero and the unit of the sine signal, the third - if the sine signal is equal to zero and the unit of the cosine signal is equal, equal to zero to the sine signal and minus to the unit of the sine signal, form an incremental signal equal to one, / if the number of the preceding pulsed signal is less than the present number or the previous one has but four, and the present number one equals minus one, if the number of the previous one the time of the pulse signal is greater than the number of the present or previous number one, and the present number four is zero if the number of the previous pulse signal coincides with the number of the present. In addition, in order to increase the capacity resolution, an analog signal is generated from a sine and cosine signals, equal to a sine signal, if the last п pulse signal had a number one, equal to a cosine signal with the opposite sign, if the last pulse signal had number 2, equal to sine signal with the opposite sign ,, if the last pulse signal had the number three, and equal to the cosine signal, if the last pulse signal in time has the number four. The drawing shows a diagram of an apparatus for implementing a method for measuring displacements. The device consists of a radiation source 1, a picture creation unit with a spatial periodic structure, operational amplifiers 3 and 4, transducers 5-8 of a sinusoidal voltage into a pulse voltage and shapers of 9-12 pulsed signals, elements AND 13-16, elements OR 17 and 18 The output of the converter 5 is connected to one of the inputs of the element AND 13, the output of the converter 6 - with one of the inputs of the element 14, the output of the converter 7 - with one of the inputs of the element OR 18, the output of the converter 8 - with one of the inputs of the element 16, outputs shapers 9-12 Connected to the inputs of the elements OR 17 and 18. The device also contains delay delays 19-22 trigger block 23, elements AND-OR 2 and 25, a reversible counter 26 and a switch 27. The outputs of the formers 9-12 are connected to the inputs of the elements OR 17. and 18 so that the outputs of the formers 9 and 10 are connected to the inputs of the OR element 17, the outputs of the formers 11 and 12 are connected to the inputs of the OR element 18. The outputs of the AND 13-16 elements through the delay circuits 19-22 are connected to the input of the trigger unit 23 and directly to the inputs of the elements AND-OR 24 and 25, the other inputs of which are connected to the outputs TRIG ernogo unit 23, and outputs - to the inputs of a reversible counter 26. The outputs of the trigger unit 23 are connected to the inputs of the switch 27, the other inputs of which are connected to the inputs and outputs of the operational amplifiers 3 and 4. A method of measuring the displacement is realized by means of the device as follows. The radiation from the radiation source 1 is fed to the block 2 creating a picture with a spatial periodic structure, the output of which receives signals depending on the displacement of the nextIvity of the object, like sine and cosine, i.e. After converting the signals V (x) and W (x) at the output of the And 13-16 elements, one of the four signals of the pulse form and () A (); 1) l (); U () L (); U4 () L (). Each of the signals U, (i, Uj, U sets with some delay the corresponding trigger from the trigger block 23 to one, and all the others to zero. If we denote the impulse l and delayed by T, through the state of the triggers through / "( ) At IT; Pr (iTuy uiG) ut; P () and |; P4 (and V and V and |) V and |. Therefore, at the moment of arrival of any of the pulses and, and, and o, and,. Triggers store the number of the previous pulse. When any of the signals is 1 -2, b. 4, an activation signal is generated -3 -PHz r + Pz U + P4U; fP- -P "UZ in other words 3 +1, if the sequence from The previous and subsequent pulses are one of the following (1,2), (2,3), (3,4), (.4,1); 3 -1 if the sequence is one of the following (4,3), (3 , 2), (2,1), (1,4); if the numbers of the previous and post-pulse pulses coincide. When you increase x by; X / 4, the incremental signal expires at 4-1. Similarly, it is generated when x decreases. In the vicinity of the K points (K is integer), the incremental signal is not generated. Indeed, consider standing at a point. At this point. The signal Uj (0, since, V € (t) takes the value 1 at each intersection of the zero level by the random process 6 (t). However, the generatrix consists sequentially of signals only on the line and, therefore, 3 is identically zero, starting from the second impulse on U / f. Thus, the incremental signal is formed only when it hits the point x K for the first time. Because of this, the code on counter 26 is equal to K in the neighborhood (- i + j) of each of the discrete points K - |, K is integer and the code changes only when the actual distance deviates from one of the fixed points by the 7 / -y value. Event P 1. means that (i-1). Actually, at the point due to the equation P),, and K 0 due to the initial setting. Then, a pulse u2 occurs at the point x, resulting in the count 26 is entered +1, and the states of the trigger block 23 are changed Pj 1; P ,, P Similarly, the assertions for and 3 are verified. Let the assertion be true for tn-M; n + 2; p + 3 Check it for d | k. “(N + 1); , 4 (n + 1) -t2; U (n + 1) 4-3. At the point p GLR. With increasing x by d / 4, a pulse U appears, which causes an increase in K by one, i.e. K + 3 + 1 (n + 1), and a change in the state of the trigger block 23 P P. Similarly, the statement is verified for + l; (n + l) +2; (f (n + 1) + 3 And its correctness with decreasing x. Thus, the statement is proved. The pulse signals from the output of the trigger unit 23 and the outputs of the operational amplifiers 3 and 4 are fed to the input of the switch 27, the output of which receives an analog signal as A P V - P2.W - +, or, substituting from (t) and (2) the values of V and W, we get the bp; 2PP (p p civ, p gpc L g bc-y- T y f (x -K), Let us show that A sin where K is the counter code 26. Suppose, for example, then R 1;) -COS (CX-KV) K f) -co. () ()). Similarly, the statement is verified for other values of K: 5. () .5ш ((Х-К) 25; уп) - в1И СХ-К-). ; R. P ,, 0; (.) - sivi (cx-K-) eaiCvM-t-x) -sin (y-K I). Kp1v; PP PZ °° 4 ° A co Cx-t; | tK) co (tx-K.- | -) + + 2Gn: 1C- | t 5Nm -k4- Due to the fact that / X - KGK + arksin A. we get x. Thus, the proposed method makes it possible to maintain the counter code 26 at a constant displacement, measure) the values of the optical path difference x near the points K with an accuracy not worse than L / 100, i.e. The technical effect of using the method is to improve the accuracy of measurements in the event of the occurrence of various types of pomelo. Formula of the invention -f. The method of measuring displacements, EZKlyukkkntsiy in the creation of light ka; tins with spatial perlo and igky structure, receiving sinusilgo and cosine signals, forming an incremental signal from them and reversing its accumulation, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements, four pulsed signals are generated from the sinus and cosine signals, the first when the condition that the sine signal is zero and the cosine signal unit; the second, under the condition of zero cosine signal and Lindia (b sine signal; the third, if the sine signal is equal to zero and minus The fourth cosine signal, the fourth, under the condition that the cosine signal is zero and the sine signal unit is minus, form an incremental signal equal to one, if the number of the previous pulse signal is less than the present number or the precedent has number four, and this number is one, equal to a given unit if the previous pulse signal is greater than the number of the Remit or the previous one is number one, and now look for number four, are zero if the number of the previous pulse signal coincides with the number Frequently present.
2. Способ ПОП.1, отличающийс тем, что, с целью повышени разрешающей способности, из синусного и косинусного сигналов формируют аналоговый сигнал, равный синуснс 1у сигналу, если последний по времени импулд сный сигнал имел номер один, равньШ косинусному сигналу с обратным знаком, если последний импульсный сигнал имел номер даа, равный синусному сигналу с -обратным знаком, если последний импульсный сигнал меЛ номер три, и равный ко синусному сигналу, если последний по врё1«1ени импульсный сигнгш имел номер четыре.2. The POP.1 method, characterized in that, in order to increase the resolution, an analog signal is generated from a sine and cosine signal equal to 1 s, if the last pulse signal had the number one, the equal cosine signal with the opposite sign, if the last pulse signal had a yes number equal to the sine signal with the об inverse sign, if the last pulse signal was MEL number three, and equal to the sine signal if the last pulse signal had the number four.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1.Инфракрасна спектроскопи высокого разрешени . Сборник. М., Мир, 1972.1. High resolution infrared spectroscopy. Collection. M., Mir, 1972.
2.Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Преснухина Л.Н. М., Машиностроение, 1974, с. 179-182 (прототип).2. Photoelectric information converters. Ed. Presnukhina L.N. M., Mechanical Engineering, 1974, p. 179-182 (prototype).