Устройство для измерения долей порядка интерференции

научно-исследовательский инсти3у орной: -- / геомеханики и маркшейдерского дела

Ф (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОЛЕЙ

ПОРЯДКА ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений обьекта и деформаций.

Известно устройство для измерения перемещений, состоящее из двух

Формирующий каналов, каждый из которых содержит предварительный и согласующие усилители и электронно-лучевую трубку. с модулятором, и схему обработки сигнала, состоящую из двух каналов измерения, каждый из которых выполнен в виде фотоприемника, резистора, триггера Пмитта, и реверсивного счетчика.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность измерений при сложности примененной конструкции.

Наиболее близким к изобретению техтехническим решением. является устройство для измерения долей порядка интерференции, содержащее два измерительных канала, каждый из которых состоит из фотоприемника, усилителя, подключенного к фотоприемнику, порогового элемента, формирователя и дифференцирующего элемента, схему обработки информационного сигнала и реверсивный счетчик;

Схема обработки информационного сигнала содержит элементы И и элемент ИЛИ, подключенный к реверсивному счетчику f2).

Недостатком известного устройства является невысокая точность измере- ния долей порядка интерференции, обусловленная получением лишь четырех отсчетных импульсов за период.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения долей порядка интерференции, содержащем два измерительных канала, каж-: дый из которых состоит из фотоприем3 1002 ника, усилителя, подключенного к фо- топриемнику, порогового элемента, формирователя и дифференцирующего элемента, схему обработки информационного сигнала и реверсивный счетчик, каждый из измерительных каналов снабжен и -1 пороговым элементом и 0 -1 дифференцирующим элементом, а схема обработки информационного сигнала выполнена в виде соединен- 10 ных последовательно первого блока запрета, блока задержки и первого элемента ИЛИ, соединенных входами первого триггера и второго элемента

ИЛИ, второго триггера, вход которого 15 соединен с выходом последнего, второго и третьего блоков запрета, вторые входы первого блока запрета и первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с формирователями рр измерительных каналов, первые входы второго и тртьего блоков запрета соединены с выходом первого элемента

ИЛИ, а вторые входы — с соответствующими выходами второго триггера, а у5 выходы - с входами реверсивного счетчика, второй выход первого триггера соединен с первым входом первого блока запрета, а выход последнего— с вторым входом второго элемента ИЛИ, Зв в каждом из измерительных каналов каждый из 11 пороговых элементов соединен последовательно с соответствующим дифференцирующим элементом, а выходы последних подключены к входу формирователя.

На фиг; 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений при работе устройства.

Устройство состоит из двух идентичных измерительных каналов, каждый из которых содержит фотоприемник 1, усилитель 2, пороговые элементы 3, 4...,й, дифференцирующие элементы

5,6,..., n формирователь 7 схемы

45 обработки информационного сигнала, выполненной в виде соединенных последовательно первого блока 8 запрета, блока 9 задержки и первого элемента

ИЛИ 10, соединенных последовательно первого триггера 11, второго элемента

ИЛИ 12 и второго триггера 13, второго 14 и третьего 15 блоков запрета и реверсивного счетчика 16.

Устройство работает следующим образом.

Так как фотоприемники 1 измерительных каналов расположены напро

830 4 тив разных точек интерференционной картины, их сигналы сдвинуты относительно друг друга на такую пространственную фазу, чтобы с учетом разницы между порогами срабатывания

Е, E2,..., En при неизменном направлении движения интерференционных полос происходило поочередное срабатывание первого и второго каналов.

При включении триггер 11 устанавливается в состояние, запрещающее прохождение импульсов через блок

8 запрета, а триггер 13 - в состояние, разрешающее прохождение импульсов через блок 14 запрета на суммирующий вход реверсивного счетчика 16. Сигналы при поступлении на фотоприемники 1 усиливаются усилителем 2 и поступают на пороговые элементы 3,4,..., Н, пороги которых разбивают весь диапазон измерения амплитуд сигналов на ряд дискретных уровней.

При достижении сигналом порога срабатывания какого-либо порогового элемента 3,4,...,11, на выходе последнего появляется перепад напряжения, который дифференцируется соотвествующим дифференцирующим элементом 5, 6,...tl, и поступает на формирователь

7. Если первым срабатывает один из пороговых элементов 3,4,...,й второго канала, импульс с его формирователя 7 через блок запрета не проходит. Следующим во времени возникает импульс в первом канале, и с выхода формирователя 7 он с одной стороны через элемент ИЛИ 1О и блок

14 .запрета пройдет,на суммирующий вход счетчика 16, а с другой стороны переведет триггер 11 в состояние, разрешающее прохождение импульсов через блок 8 запрета (в дальнейшем состояние триггера 11 изменяться не будет, так как устройство вошло в режим), и через элемент ИЛИ

12 задним фронтом переведет триггер

13 в состояние, разрешающее прохождение счетных импульсов на вычитающий вход счетчика 16. Следующим возникает импульс во втором канале, и он с выхода формирователя 7 через блок 8 запрета и элемент ИЛИ 12 переведет триггер 13 в состояние, разрешающее сложение, а через блок 9 задержки, элемент ИЛИ 10 и блок 14 запрета пройдет на суммирующий вход счетчика 16. При неизменном прямом направлении движения интерференцион-, 5 10028 ных полос в счетчике 16 происходит суммирование всех импульсов, возникающих в обоих каналах. В случае изменения направления движения на обратное (реверс), например, в момент време ни 1 о (йиг . 2), на выходе формирователя 7 одного из каналов возникнут подряд два счетных импульса. Возникший вторым подряд счетный импульс на выходе формирователя 7 (фиг.2), через элемент ИЛИ 10 и блок

15 запрета пройдет на вычитающий вход счетчика 16 и задним фронтом через элемент ИЛИ 12 переведет триггер 13 в разрешение сложения. Следую- щий импульс во втором канале на выходе формирователя 7 через блок 8 запрета и элемент ИЛИ 12 переведет триггер 13 в разрешение вычитания, а затем через блок 9 задержки, эле- 20 . мент ИЛИ 10 и блок 15 запрета пройдет на вычитающий вход счетчика 16.

Устройство перейдет в режим вычитания.

Таким образом, изобретение по- 25 зволяет измерять доли порядка интерференции и обеспечивает реверсивный счет 4 и импульсов за период, что повышает точность измерения перемещений. эо

30 6 пороговым элементом и A -1 дифференцирующим элементом, а схема обработки информационного сигнала выполнена в виде соединенных последовательно первого блока запрета, блока задержки и первого элемента ИЛИ, .соединенных входами первого триггера и второго элемента ИЛИ, второго триггера, вход которого соединен с выходом последнего второго и третьего блоков запрета, вторые входы первого блока запрета и первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с формирователями измерительных каналов, первые входы второго и третьего блоков запрета соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а вторые входы — с соответствующими выходами второго триггера, а выходы - с входами реверсивного счет чика, второй выход первого триггера соединен с первым входом первого блока запрета, а выход последнего — с вторым входом. второго элемента ИЛИ, в каждом из измерительных каналов каждый из 11 пороговых элементов соединен последовательно с соответствующим дифференцирующим элементом а выходы последних подключены к входу формирователя.

Формула изобретения

Устройство для измерения долей порядка интерференции, содержащее два измерительных канала, каждый из которых состоит из фотоприемника, усилителя, подключенного к фотоприемнику порогового элемента, формировате I

40 ля и дифференцирующего элемента, схему обработки информационного сигнала и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый из

45 измерительных каналов снабжен и -1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под.ред. Л.Н.Рреснухина, М., "Машиностроение", 1974, с. 184-185.

2. А. Х. Хитрин; Е. И. Смедукова;

В. A. Овсов. Интерферометрические устройства контроля линейных перемещений и их применение в технологическом оборудовании,-Обзоры по электронной технике. Серия "Технология, организация производства и оборудования", вып. 1 77, М.,ЦНИИ "Электроника", 1973 с 34 (прототип

1002830

Е/ /а(а

Составитель Е.Глазкова

Редактор Г.Безвершенко Техред А.Бабинец

Корректор Л.Бокшан

Заказ 1529/19 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4