Устройство для измерения перемещения объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений деталей приборов и узлов станков. Целью изобретения является повышение информативности за счет измерения перемещения объекта по двум координатам и повышение точности за счет уменьшения эффективного шага дифракционной решетки. Излучение лазера проходит коллиматор и попадает на светоделитель, который делит его на два пучка. Один из них сразу поступает на дифракционную решетку, а другой - после отражения от светоделителя и зеркала. Оба пучка дифрагируют на решетке, попадают на зеркала и, отразившись от них соединяются и интерферируют на светосоединителе. Интерференционная картина проецируется линзой на фотоэлемент. При перемещении дифракционной решетки интерференционные полосы сканируются по фотоэлементу. Число просканированных полос пропорционально перемещению. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

И:.аЪ!-ЛИК

ЯЦ 1 5%4 ЩВ (S1)5 б 01 В 9/02

1 ! :(г: 1(1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОВ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

П! И ГННТ СССР (21) 4405989/24-28 (22) 07.08.88 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (71) Институт электроники АН БССР (72) В. К. Александров и В. Н. Ильин (53) 531.717.86.082 (088.8) (56) Патент США № 3726595, кл. G 01 В 9/02, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений деталей приборов и узлов станков. Целью изобретения является повышение информативности за счет измерения перемещения объекта по

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений деталей приборов и узлов станков.

Цель изобретения — повышение информативности за счет измерения перемещения объекта по двум координатам и повышение точности за счет уменьшения эффективного шага дифракционной решетки.

На чертеже изображено устройство для измерения перемещения объекта.

Устройство содержит лазер 1, уста новленные по ходу его излучения коллиматор 2 и дифракционную решетку 3, два зеркала

4, размещенные по ходу двух пучков а( и а дифрагировавшего на решетке 3 излучения таким образом, что пути отраженных от зеркал 4 пучков а(и а пересекаются, светосоединитель 5, установленный в месте пересечения этих пучков а(и а2, линзу

6, фотоэлемент 7, светоделитель 8, установленный между коллиматором 2 и дифракционной решеткой 3, и третье зеркало 9, уста2 двум координатам и повышение точности за счет уменьшения эффективного ша га дифракционной решетки. Излучение лазг-ра проходит коллиматор и попадает на свегоделитель, который делит его на два пучка, Один из них сразу поступает на дифракционную решетку, а другой — после отражения от светоделителя и зеркала. Оба пучка дифрагируют на решетке, попадают на зеркала и, отразившись от них, соединяются и интерферируют на светосоединителе.

Интерференционная картина проецируется линзой на фотоэлемент. При перемещении дифракционной решетки интерференционные полосы сканируются по фотоэлементу. Число просканированных полос пропорционал. .о перемещению. 1 ил. новленное на пути отраженного от светоделителя 8 излучения а, дифракционная решетка 3 ориентирована под углом 45 к направлению измеряемых перемещений х и у так, что нормаль к ее поверхности образует с направлениями распространения излучения а(и а, идущего на решетку 3 от лазера и третьего зеркала 9, углы la I = 45 — ср!, где ym — угол распространения m-го порядка дифрагировавшего на решетке 3 излучения.

Устройство работает следующим образом.

Излучение лазера 1 проходит коллиматор

2, а попадает на светоделитель 8, который делит излучение на пучки а| и а>. Пучок а(, пройдя светоделитель 8, поступает на дифракционную решетку 3 под углом а(. Туда же поступает под углом а и пучок а, отраженный по пути светоделителем 8 и третьим зеркалом 9. Оба пучка а(и а дифрагируют на дифракционной решетке 3 и образуют ( при этом пучки а(и а2, которые попадают на зеркала 4 и, отразившись от них, соединя1534298

Формула изобретения!

Уг (Ост ивн те Jb B Косткзченко

Редактор C. TIагр п,ева охре,з И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 34 "ираж 479 Подписное

ВНИИПИ Гост арс гневного комитета |о изоеретениям и открытиям при ГКНТ СС .ССР ! !3035, Москва, Ж -35, Ра" шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комсннат «Патент», г. Ужгород, уа, Гагарина, О! з ! отся и иптерферируют н а светосоединителе 5. Интерференционная картина проецируется линзой 6 на фотоэлемент 7. При перемещении дифракцнонной решетки 3 в направлении х или у интерференционные полосы сканируются по фотоэлементу 7.

Число просканированных полос пропорционально перемещению дифракционной решетки 3 в направлении х или у, Устройство для измерения перемещения объекта, содержащее лазер, установленные по ходу его излучения коллиматор и дифракционную решетку, два зеркала, мзмегценные по ходу двух пучков дифрагировавшего на решетке излучения таким образом, что пути отраженных от зеркал пучков пересекаются, светосоединитель, установленный в месте пересечения этих пучков, линзу и фотоэлемент, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности за счет измерения перемещений объекта по двум координатам и повышения точности, оно снабжено светоделителем, установленным между коллиматором и дифракционной решеткой, и третьим зеркалом, установленным на пути отра>кенного от светоделителя излучения, дифракционная решетка ориентирована под углом 45 к направлению измеряемых перемещений так, что нормаль к ее поверхности образует с направлениями распространения излучения, идущего на решетку от

15 л азера и третьего зеркала, углы !а I =

= 45 — I(pm), где (pm — угол распространения rn-ro порядка дифрагировавшего на решетке излучения.