SU991153A1 - Устройство дл измерени дробной части интерференционной полосы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зовано дл  измерени  микроперемещений различных объектов. Известно устройство дл  измерени дробной част  .интерференционной кар тины, содержащее оптически св занны источник монохроматического излучени , интерфе рометр с узлом сканировани  интерференционной, картины, фотоприемник, генератор, блок форми ровани  импульсных последовательнос . Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность измерени  дробно части интерференционной Полосы. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  измерени  дробной части интерференционной полосы, содержащее оптически св занные источник мо нохроматического излучени , Интерфе метр с узлом сканировани  интерференционной картины, фотоприемник, два формировател , генератор, блок формировани  импульсных последовательностей , два счетчика, блок делени , индикатор, выход узла сканировани  интерференционной картины соединен с входом первого формирова тел , выход которого соединен с первым управл кицим входом блока формировани  импульсных последовательностей , второй управл ющий вход которого подключен к выходу второго формировател , вход которого подключен к фотоприемнику, выход генератора соединен с тактирующим входом блока формировани  импульсных последовательностей , первый вход блока делени  подключен к выходу первого счетчика, второй вход блока делени  подключен к выходу второго счетчика , а вь1ход блока делени  соединен с индикатором Г2 . Недостатком устройства  вл етс  по вление динамической погрешности измерений дробной части интерференционной полосы в случае нелинейности скорости перемещени  узла сканировани  интерференционной картины. Цель изобретени  - повышение точности измерени  дробной части интерференционной полосы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее оптически св занные источник.монохроматического излучени , .интерферо-. метр с узлом сканировани  интерференционной картины, фотоприемник.

два формировател , генератор, блок формировани  импульсных последовательностей , два счетчика, блок делени , индикатор, выход узла сканировани  интерференционной картины соединен с входом первого формировател  j выход котордго соединен с первым управл ющим входом блока формировани  импульсных последовательностей , второй управл юший вход «оторого подключен к выходу второго формировател , вход которого под .ключен к фотоприемнику, выход генератора соединен с тактирующим входом блока формировани  импульсных последовательностей , первый ВХОД блока делени  подключен к выходу первого счетчика, второй вход блока делени  подключен к выходу второго счетчика а выход блока делени  соединен с индикатором, снабжено делителем частоты, третьим и четвертым счетчикамиу блоком сравнени , регистором пам ти, а второй счетчик выполнен двухвходовым и первый вход блока сравнени  подключен к выходу третьего счетчика, вход которого подключен к выходу делител  частоты,вход которого подключен к первому выходу блока формировани  импульсных последовательностей , второй выход которого соединен с входом четвертого счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени , дополнительный вход второго счетчика подключен к выходу регистра пам ти, управл ющий вход которого подключен к выходу второго формировател , а выход блока сравнени  соединен с входами первого и второго счетчиков.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучени , интерферометр 2, узел 3 сканировани  интерференционной картины, фотоприемник 4, формирователи 5 и ,б / генератор If блок 8 формировани  импульсных последо-вательностей, состо щий изтрйггеров 9 и 10 и логических элементов И 11 и 12, делитель 13 частоты, Первый, третий и четвертый счетчики 14 - 1б, и второй счетчик 17, блок 18 сравнени , блок 19 делени , регистр 20 пам ти, индикатор 21, измер ютс  микроперемещени объекта 2.2.

быход узла 3 сканировани  интерференционной картины соединен с входом первого.формировател  5, выход которого соединен с первым управл к дим входом блока 8 рмировани  импульсных йослёдоватёльностёй, второй управл ющий вход которого подключен к выходу второго формировател  6, вход которого подключен к фотоприемнику 4, выход генератора 7 соединен ,с тактирующим входом блока 8 формировани  импульсных последовательностей , первый вход блока 19 делени  подключен к выходу четвертого счетчика 16, второй вход блокач19 делени  подключен к выходу второго счетчика 17, а выход блока 19 делени  соединен с индикатором 21, первый вход блока 18 сравнени  подключен к выходу первого счетчика 14, вход которого подключен к выходу делит.ел  13 частоты, вход которого подключен к первому выходу блока 8 формировани  импульсных последовательностей, второй выход которого соедйнен с входом третьего счетчика 15, выход которого соединен с вторым входом блока 18 сравнени , дополнительный вход второго счетчика 17 подключен к выходу регистра 20 пам ти, управл ющий вход которого подключен к выходу второго формировател  б, а выход блока 18 сравнени  соединен с входами первого и вто .рого счетчиков 15 и 17.

Устройство работает следующим образом .

Источник 1 монохроматического излучени  с интерферометром 2 формирует интерференционную картину, котора  преобразуетс  фотоприемником 4 в электрический сигнал. При микроперемешении объекта 22, св занного с интерферометром 2, происходит смещение интерференционных полос интерференционной картины относительно фотоприемника 4,

Одновременно происходит сканирование интерференционной картины, относительно фотоприемника 4, узлом

3сканировани  интерференционной картины .

При формировании фотоприемником

4сигнала, близкого к максимальному значению, формирователь 6 формирует первый информационный импульс, поступающий на второй управл ющий вход блока 8 формировани  импульсных последовательностей , который перебрасывает триггер 9 в состо ние логическа  1, а триггер 10 в состо ние логический О. При этом через логический элемент И 11 от генератора 7 на делитель 13 частоты поступают импульсы.

Емкость делител  13 частоты вы 55 бираетс  исход  из дискретности ошибки индикации дробной части интерференционной полосы.

Импульсы с делител  13 частоты поступают на вход счётчика 14, в котором накапливаетс  результат, равный числу импульсов, поступивших с генератора 7, деленный на емкость

0 65 делител  13 частоты.

Claims (1)

1. При поступлении импульса начала отсчета с узла 3сканировани , срабатывает формирователь 5, формирующий сигнал, поступающий на первый управл ющий вход блока 8 формировани  импульсных последовательностей,, который перебрасывает триггер 9 в состо ние логический О, а триггер 10- в состо ние логическа  1 При этом заканчиваетс  первый подцик измерений и-, начинаетс , второй подцикл . При этом через логический элемент И 12, от генератора 7. на счетчик 15 поступсцот импульсы. При поступлении на вход счетчика 15 числа импульсов, равного или крат Гного числу импульсов, накопленному, в счетчике 14 в первый подцикл измерений , срабатывает блок 18 сравнени  формирующий импульс поступающий на вход,счетчиков 16 и 17. В счетчике 17 поступающие импульсы суммируютс  с числом, Равным коэффициенту делени  делител  13 частоты , которое переписываетс  .в.счетчик .17 из регистра 20 пам ти при формиро вании первого информационного импульс При формировании второго информационного импульса с формировател  6 второй подцикл измерени  заканчивает с  и блок 19 делени  осуществл ет деление его числа, накопленного в счетчике 16 на числе, сформирован . счетчике 17. Результат де .лени  индицируетс , индикатором 21 Если обозначить число импульсов, поступившее на вход делител  13 частоты в первом подцикле измерени  через N , а число импульсов поступивших на вход счетчика 15 во втором под цикле измерений через Ng , а емкость делител  13 частоты через п, то в первом подцикле измерени  в -- М :четчике 14 накопитс  - импульсов. Во втором подцикле измерени  на выходе блока 18 сравнени  сформируе Nrt -импульсов , которце заполн ют с  в счетчике 16 и просуммируютс  с числом п, записанном в счетчике 17, при поступлении первого информацион ного импульса с формировател  6.. При окончании второго подцикла измерени , блок 19 делени , осущестNo-n вл ет деление числа- - . накопленног в счетчике 16, на число :мированнрав сч-етчике 17. Результат делени  равен |ц щ-.т.е пропорционален дробной части интерференционной полосаи. Сброс счетчиков 14 - 17 и делител  13 частоты осуществл етс  в начале первого подцикла измерений, инфор мационным импульсом, формируемым фор мирователем б. Таким образом, измерение дробной асти интерференционной полосы рсуествл етс  внутри временного интерала , определ емого первым и вторым нформационными импульсами, что приодит к уменьшению динамической погрешности измерений, вызываемой изменекием скорости перемещени  узла 3 сканировани  интерференционной по- ; . лосы. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  дробной части интерференционной полосы, со- ; держащее оптически св занные источник монохроматического излучени , интерферометр с узлом сканировани  интерференционной картины, фотопри-. емник, два формировател , генератор блок .формировани  импу ьсн.ых последовательностей , два счетчика, блок делени , индикатор, выход Узла сканировани  интерференционной картины соединен с входом первого формировател , выход которого соединен с первым управл ющим входом блока Формировани  импульсных последовательностей, второй управл ющий вход которого подключен к выходу второго формировател , вход которого подключен к фотоприемнику, выход генератора соединен С тактирующим входом блока формировани  импульсных последоват тельностей, первый вход блока делени  подключен к выходу первого счетчика, второй вход блока делени  подключен {с выходу второго счетчика , а выход блока делени  соединен с индикатором, отличающеес  тем, что, с целью повклиени  точности изме эеййй, оно снабжено делителем частоты, третьим и четвертым счетчиками,блоке сравнени , регистром пам ти, а второй счетчик выполнен двухвходовым и первый вход блока сравнени  подключен к выходу третьего счетчика, вход которого подключен к выходу делител  частоты,вход которого подключен к первому выходу блока формировани  импульсных последовательностей, второй выход которого соединен с входом четвертого счетчика, выход которого соединен с вторьм входом блока сравнени , дополнительный вход второго счетчика подключен к выходу регистра пам ти, управл ющий вход которого подключен к выходу второго . формировател , а выход блока сравнени  соединен, с входами первого и второго счетчиков. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Шестопалов Ю.Н. Цифровой измерительный прибор. - Измерительна  , 1971, 12, с. 29-31. техника 2-. Авторское свидетельство СССР 362468, кл. Н 03 К 13/20, 1971 ( прототип).

   «4j

   ic

   I b I

   ,.1-Ji 1

   F5

   IT

   f