Датчик .линейных м 1-ргм1:1цг[! и и
О П И С(А-"-М-" И
И ЗОБРЕТЕ Н И
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
94656
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от явт, CI311;(CTcльc Tii;i Л
Заявлено 16.Х1,1971 (№ 1714858,25-28) с присоединением заявки М-Приоритет—
Опубликовано 22Х11!.1973. Б(ол ic!.ciil> ¹ 34
Дата опублик013»I!I(i(0IIIIC»«I»I
4j,Кл G 0lb 11!02 (r 0111 9i02
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
У.ЧК 531.715,1 (088.8) Авторы изобретения
И. Н. Богаенко, В. И. Кравченко, Л. А. Куделя, М. С. Соскин и А. М. Суриков
Институт я 1!то м;Гни к и
Заявитель
ДАт1ИК ЛИНБйНЫХ 111:Р1:М1-..1Ц1(HIIA
Изобретение относится к области контрольно-;измерительной техники и может быть использовано, в частности, для прецизионного измерения длин, например, в оистемах программного управления металлорежущими станками.
Известен датчик линейных перемещений, содержащий лазер и интерферометр, состоящий из светоделительного элемента, например полупрозрачной пластины, расположенной на пути световых лучей от лазера, подвижного (связанного с перемещаемым объектом) и неподвижного зеркал, расположенных по разные стороны от пластины во взаимно перпендикулярных плоскостях, и фотоприемного устройства, установленного на выходе световых лучей из полупрозрачной пластины.
При расположен(ти подвижного зеркала под углом по отношению к падающему лучу, слегка отличным от прямого, на светоделитсльиой пластине получается иптерференциониая картина полос равной толщины. При смещении подвижного зеркала эта картина движетс(! Относительно щели фотоприемного устройства, что позволяет судить о величине перемещения по числу импульсов на выходе фотоприемника.
Недостатком известного датчика является необходимость в светоделительных элементах, юс73ировка которых должна выпо,тняться с секундной угловой точностью.
Кроме,ого, Il»liccòiii.ié д; тчик состоит Ii., бол(ииого 1;01ичеств» оптических элeiI;IIT0;: (Вклlо 1(1!1 источники сВетя j . .Они подВзржен(i влиянию г>ибряций и других внеш(и(х Возму5 щ е Ii!!il.
Ь к а ч ес тв е и с т оч н и к я свет 11 в и з в ес тн 0 з <
;IBT I11!ic 1IiIIcil Ill псрез(еlцеиий c,7 жит 1 язоВый лазер. Оптические элементы интерферометра и элеме(гты резонатора лазер» отделе-!
О нь: друг от друга.
Для упрощения конструкции датчик» li предлагаемом устройстве подвижное и непо;IВи 1 .иое зерка 7» расположены иараллел(110
:1 !10 01:Ij . 0(70!i ОТ И»,1 < ПРОЗР(IЧНО(1 И I<1CT)1(5 !11>ь» и(>1(одГ>иж!1ое 3 cj7 ii», I0 l31>1иО, (и си о по 1 > прозрачным.
Кроме того, для повышения точности измерения, полупрозрачная пласти.(я> неподвижно. зерк((10 ii Выходное зеркало лазера о(гьсдии(.>о иы В кубик т»ким обр((зом, Гсо иротиволсж»
1 i(!(С СГО Гj) 1. 0;(и ЫМ з(>р к<1,10Ъ ,1»:3i jr I XI ЗЕР К;1. 10 >1. и;(ИЯ ГОИ», i i> ИОГ!1 1l j>ОЗ!!
Н» Ici)Ti>iже Iljrc.ICT IВ IciiС1" »я Сх!>зl я
25 I!jr<., !Г(IГ»i Дятч Ii годер к((т лазер, включающий активное вещество 1, помещенное В резон»тор. образовянныи входным зеркалом 2 и Выход1 ым з ркялом, !, интерферометр, состоя30 1IjI1I1 II3 I(0.7i, I7j70»17» Ii0iI i7,7»cTIIiI(.i 4, поДВиж394656 «ОГО Зеркал я 5> жестко крепл&и !! ОГО JIЯ иодви)к«о«каретке !>, «еиодвижиого зppaaëà ())отопр (eхiiioro устройства 8. Пластина - 1, зеркя 10 > II зерея 10 7 ооьеди-!. с ll ь! в Е \ б ll K 9 Тя K, I To:! p01 !! !i()>(СЖ «(l l((I () l p 11 1l l! Об f) !I30!>3«1>1 JP f)1" 1! Io >! ) I / il (и !! Г(>«я, и -II, lilo! (110!l 1. Зеl)KH lo «0 I> про: ря-l! IOC. :"(ктив«1!м веществох(1 слм)!сит гяз 1(ill гяЗОВЯя с(>(ссь, 803 бмЖ (ЯСЪ1!151 0() l>ILI« l>IXl II:ICTO I« .I кями «якачки. Зеркало 2 стандартное. Куб«!с 9 се!(се« тяе, что \ Гол ме>!с;(у «0«ерхиос15!xl!I 3ррк37 и 7 составляет !сс(солькс> угловых секунд, я «ласти«я 1 составл« T с иим! угол !орядкя 45. Коэс)>с))пциснт отр((жси:.!5! зеркала 7 иодооf)1l1I ТЯЕ, >1ТО и«ТЕ«CПВПОСTI> r! \ ×!(, О i,) iliK("!ГПО! О ОТ ЭТОГО ЗЕР!СЯЛ и, Р 3 В!(Я I I IIÒÑI!С I I 8! IOС1 !! . \ Ч 11, отражен«ого от зсрк,iля 5 и прошедшего сквозь зеркало 7. 3 ер еa, 101, > 1!Ож(.т (>ь)тi>:33 м(.«(Iio и р 1!3 мой ПО,IПОГО Ви ТРЕ«НЕГО 01PHi!ieIJJI51, XC!ЯИОВЛЕП11011 1i H II 0:I BII iKlIoI I K;l f) P1 ке (> T;! K> 1 тоби! 0Tp ciЖЕППЬ1« OT ПР«3 Ми! П> !Ое светя 011,! ПО,IИОСтьlо совме!цеи с падающим. I3 предлагаемом дят !ике зерка10 7:! зеркало 5 рясиоложс«ы по олпу сторо«у оТ полll p03pH I !101 I п 1 H СТ«п Ы 1. П р и ЯТО3(у !, !ОВОС> «О ;10Ж «IIC «OCC! Ñ (IIPII ll(В 7 ll >l(XI « il В I,(II Е!!>(ССТВо питерферс«ц(!си«ой картииы. Угол 45 Вы()р;1I1 как «аиб>олес удобный, донуcK пя него «E . треоуется. >тим описываемая схема cущсcTВ ««0 ОТЛИЧЯЕТСЯ ÎT Изв(С «!>!Х. Куб«!с 9 оо5«сдиия T li сс:б алсмсч!ты лязсP1! (ВЫ "ОД«ОС:1ЕР Е((!I() >> ! I И ИТ(Рф(. РОМ(Tf> !> (зеркало 7 и плястии;! 4). Кои((р> !сi Jliiii(> о(: М 0 Ж С Т б 1>! 1 ь и ы и 0,1 и (I I В o;(l I (U J:(J (> I J (> (> r J () K P (. . !13 Е)> Oral . 1(!и l«K ill«LII«l>lx «."рсxl(P!«ci!Ill! работ;icT Слсдукнцим ооразом. >,!с)ив«ос Вещество 1 источ«иком «акa»iuI переводится в Возбу>!(де«иое cocT051«lte> It ир:I выполис«1«t пороговых условий через зеркалО,З проход«l пучок иидуЦиpопall! «OГО «3.1 -I(.« I lя. ПÎГ!Ов! I I!;i ОГО Э«apГ«!l проходит через полуирозря шую пласт(!«у 4 и попадает «а зеркало 7. с)яст! из ix>ie«il;i отражастся от зеркала 7, затем От пластины 1 направляется «3 щель фотоприемиого устроиства (>. Большая же доля (62О(я ) излучеи«5! проходит через зеркало 7, отражается (>Г зср ь к lля 5, Cl)OBЯ IlpÎXО IIT I ере3 3еpK(l.!О 7, 01 f>;l iKtlPT(5i оТ «130TH« I>I ll гя Еже «0113 I!IPT щель фотоприемного устройства !). Т(!ки(! 0(> разом, возникает иптерфсреицио« Яя карт>«1:.: ВЬICOKO! O KoliTPHCTH, ТЯК К а К П!1ТЕР())СРИР > loll(! !(10 пучки имеют оди«аковую ипте !с«в«ость (пол«остью совмещены в прострагстве. При смеще«ии зеркала 5 и«терфере«lllio««ûå полосы дви>!сутс5! ОТ! Iooèòåль«о щели, и фотоприемное устройство выдает сигналы иа счетчик llicла импульсов, опрс1еля!ощilli вел!««иу перемещсиия. Поскольку В cb датчик c(>còîiï всего lia двух узлов (лазера и движущегося зеркала), воздействие niiei«ltllx возму!пений c«c te«o е у мипимуму, что увеличивает ст(1(>«,7(и(с>сть )яботы всего устройства. Предмет изоорсте«I:« д 1. Датчик ли«ей«ых перел)си(си«11, сс>держащий лазер 11 питерс))срометр, состоящии полупрозрачной пластины, p!Iciloëo)K ««oil пу7)и световых лучей от лазера, поди:Iæ«î(-î JI исподвиж«опо зеркал Ji фотоприсмпого ) строи30 ства, уста«овле««ого ия выходе световых луЧ Сй illa ИО 1 > «P03P (IЧ«ой 1! I HCT«« I>1, 0! .! !(Ч((!ОiC)tCtCCт! TCXI, !ТО, С Ц(,IЬ|0 (ПРОИ((«!!5l 1,Ои(.ТР(Еции д 11 øêà, подвиж«ос и «епо:(Ви>!с«ос зерея ля рясположе«ы параллели!о и «0 о.(иу стоРоп) 0Т «011«РОЯРяч«ОЙ «,lilcT:Jill)l, 3 ilP«0, (« II>K«Oe ЗЕРЕЯЛО ВЫ«ОЛПЕ«0 ПО, IX I!P03P 3>J II !>J Ì. 2. Датчик по п. 1, отли)!си(>(((!(!(с>! т м,: ro, с целью повыше«ия то(«ости;(змерепия, пог!>прозрачная пластина, неподвижное зерка,(о выходиое зеркало лазера обьеди«г«ы в кубик так (!(! образом, что протинолежаишс его грани образованы выходным зеркалом лазера псподв;!ж«ым зеркалом, а д:i;iro»aль - — !707iпрозрачной пластиной. 394656 У 7 Составитель В. Лобзова Тскрсд 3. Тараненко Гсдактор И, Шуоина Корректор Е. Хмелева Загорская типография Заказ 6026 1lзд. ¹ 1879 Тираж 755 Подписное Ill-ill!:iHII Государсзвспиого комитета Совета Министров СССР по долам изоорстсиий и откргятиш Моск,а, К-35, Раушская пао., д. 4, 5
