Устройство для измерения дробной части интерференционной полосы

СОНИ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УЬЛИН (д) G 01 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

J (21) 3261110/1 8-28 (22) 12.03.81 (46) .07.04.83. Бюл. и 13 (72) В. Н. Гришин и IO.В.Мищенко (71) Московский ордена Ленина энергетический институт (53) 531 ° 717(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 508767, кл. G 01 B 9/02, 1969.

2."Приборы и техника эксперимента", 1980, И 2, с. 169-173 (прототип). 1 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДР06НОЙ ЧАСТИ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ AO""

ЛОСЫ, содержащее интерферометр с элементом сканирования, установленным в опорной ветви интерферометра, фотоприемник установленный в измерительной ветви,интерферометра, последовательно соединенные генератор и управляемый делитель напряжения, выход которого соединен с элементом скани/

„.SU„„.1 010454 рования, фазометр, входы которого связаны с генератором и фотоприемником, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя напряжения, о тл и чающее с я твм, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено четырьмя полосовыми фильтрами, входы которых подключены к фотоприемнику, двумя блоками деле" ния, входы которых подключены соответственно к выходам nepsoro и второго, третьего и четвертого пюлосовых фильтров, блоком"сравнения, входы ко торого подключены к выходам второго и третьего лолосовых фильтров, комму Я татором, информационные входы кото рого подключены к выходам первого и второго блоков делания, управляющий вход коммутатора подключ1!н к выходу блока сравненйя, а выход коммутатора соединен с входом блока управления. Ьи4

1010454 ной части интерференционной полосы происходит автоподстройка амплитуды сканирования элемента 2 сканирования. Работа автоподстройки основана на спектральном анализе сигнала, сни-.

Изобретение относитя к измерительной технике и может быть использова- но в интерференционных системах изме .рения малых перемещений различных объектов. 5

Известно устройство для измерения дробной части интерференционной полосы, содержащее интерферометр с элементом сканирования, установленным в опорной ветви интерферометра, фотоприемник, установленный в измеритель †. ной ветви интерферометра, генератор, связанный с элементом сканирования, фазометр, первый вход которого связан с фотоприемником.

Устройство также содержит второй фотоприемник,.установленный в опорной ветви интерферометра, выход которого связан с вторым входом фазометра ) 1).

Недостатком устройства является . зависимость результатов измерения от величины амплитуды сканирования, которая не стабилизирована.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения дробной части интерференционной полосы, содержащее интерферометр с элементом сканирования, установленным в опорной. ветви 30 интерферометра, фотоприемник, установленный в измерительной ветви интерферометра, последовательно соединенные генератор и управляемые делитель напряжения, выход которого соединен с элементом сканирования, фазо метр, входы которого связаны с генератором и фотоприемником, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом управляемого дели- 40 теля напряжения f 2).

Недостатком устройства .является появление погрешности измерения при вращении интерференционных полос относительно фотоприемника вследствие 45 неопределенности выбора амплитуды сканирования, приводящей к изменению фазы измерительного сигнала, после отделения постоянной составляющей сигнала, снимаемого с фотоприемника.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения дробной части интерференционной полосы снаб55 жено четырьмя полосовыми фильтрами,. входы которых подключены к фотоприемнику, двумя блоками деления, входы которых подключены, соответственно к выходам первого и второго, третьего и четвертого полосовых фильтров, блоком сравнения, входы которого подключены к выходам второго и третьего полосовых фильтров, коммутатором, информационные входы которого подключены к выходам первого и второго бло ков деления, управляющий вход коммутатора подключен к выходу блока сравнения, а выход коммутатора соеди нен с входом блока управления.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения дробной части интерференционной полосы содержит интерферометр 1 с элементом

2 сканирования, фотоприемник 3, генератор 4, управляемый делитель 5 напряжения, блок 6 отделения постоянной составляющей, фазометр 7, полосовые фильтры 8.-11, блоки 12 и 13 деления, блок 14 сравнения, коммутатор 15 и блок 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 4 формирует синусоидаль ное напряжение, поступающее на первый вход фазометра T и на вход управляемого делителя 5 напряжения, с выхода которого синусоидальное напряжение поступает на элемент 2 сканирования, установленный в опорной ветви интерферометра 1.

При перемещении элемента 2 сканирования на выходе фотоприемника

3, установленного в измерительной. ветви интерферометра 1, формируются сигналы, которые после отделения постоянной составляющей блоком 6 отделения постоянной составляющей поступают на второй вход фазометра .7.

Фазомет1 7 измеряет временной интервал, начало которого определяется сигналом; поступающим с генератора 4, и соответствует. нахождению эЛемента 2 сканирования в среднем положении. Конец временного интервала соответствует логическому переходу информационного сигнала, снимаемого с фотоприемника 3, через ноль °

По найденному временному интервалу судят о величине дробной части интерференционной полосы.

Одновременно с измерением дроб1010454

3 маемого с фотоприемника 3, иэ которого выделяются две четные гармонические составляющие полосовыми фильт рами 8 и 9 и две не етные гармонические составляющие,. выделяемые полосовымйфильтрами 10 и 11.

Амплитуда гармонических составляющих, выделяемых полосовыми фильтрами 8-11, зависит от. амплитуды сканирования и фазы информационного сигнала, измеряемого фазометром 7.

Блок 12 деления осуществляет деление амплитуд двух четных гармонических составляющих, выделяемых полосовыми фильтрами 8 и 9, а блок 13 де. ления осуществляет деление амплитуд двух нечетных гармонических составляющих. выделяемых полосовыми фильтрами 10 и И.

Результат деления блоков 12 и 13 зависит только от амплитуды сканирования и не зависит от фазы информационного сигнала, измеряемого фазометром 7.

Амплитуды одной четной и одной нечетной гармоник, выделяемых полосовыми фильтрами 9 и 10,. сравниваются между собой блоком 14 сравнения.

В зависимости от соотношения амплитуд двух четных и двух нечетной

4 гармоник, которые изменяются в квадратуре, т.е. при определенной фазе измерительного сигнала амплитуда одной иэ гармоник обращается в нуль, вто время как амплитуда другой гармо» ники принимает максимальное значение, блок 14 сравнения формирует сигнал управления, поступающий на

- управляющий вход коммутатора, котоs0 рг осуществляет коммутацию резуль" татов деления одного из блоков 12 и 13 деления на вход блока 16 управления.

Блок l6 управления осуществляет

1э сравнение одного из сигналов, посту,пивших с выхода блока 12 деления или блока 13 деления; с предварительно заданной .уставкой, соответствующей значению, при котором амплитуда ска в нирования соответствует величине, обеспечивающей сканирование определенного, числа полос, при котором постоянная составляющая сигнала,.снимаемого с фотоприемника 3, равна нулю. Сигнал с выхода блока 16 управ ления поступает на управляющий вход . управляемого делителя 5; изменяя его коэффициент передачи и, тем самым,:." подстраивая амплитуду сканироВания элемента 2 сканирования.

Составитель Т.Айсин

Редактор К. Джуган Техред T.Наточка Корректор 8. Гирняк юююю а

Заказ 2465/29 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

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