SU1108328A1 - Интерференционный способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Интерференционный способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1108328A1 SU1108328A1 SU823469260A SU3469260A SU1108328A1 SU 1108328 A1 SU1108328 A1 SU 1108328A1 SU 823469260 A SU823469260 A SU 823469260A SU 3469260 A SU3469260 A SU 3469260A SU 1108328 A1 SU1108328 A1 SU 1108328A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- adder
- multiplier
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
1. Интерференционный способ измерени перемещений, заключающийс в получении интерференционных картин, смещенных одна относительно другой по фазе, преобразовании оптических сигналов в электрические при анализе интерференционных картин и формировании пр моугольных импульсов, по количеству и последовательности поступлени которых определ ют перемещение , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и увеличени диапазона измерений, получают три сдвинутых по фазе на 90 интерференционные картины и соответственно три электрических сигнала, определ ют их посто нную и переменную составл ющие и используют их дл формировани двух сигналов со стабилизированными значени ми посто нной i и переменной составл ющих, а затем формируют пр моугольные импульсы. (Л
Description
00
со
ND
00
2. Устройство дл измерени перемещений , содержащее интерферометр, три фотопреобразовател , два дифференциальных усилител ,два формировател , вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего дифференциального усилител , и регистратор , соединенный с выходами формирователей , отличающеес тем, что, с целью повышени точности и увеличени диапазона измерений, оно снабжено источником опорного напр жени , двум сумматорами, инвертором , двум сумматорами-выпр мител ми и трем перемножител ми-делител ми , выходы.первого и второго перемножителей-делителей подключены к инвертирующим входам соответствующих дифференциальных усилителей, а неинвертирующие входы последних соединены с выходом третьего перемножител -делител , первый множительный вхо которого соединен с выходом инвертора , вход которого подключен к выходу первого сумматора, один из входов первого сумматора соединен с выходом первого фотопреобразовател , с первым множительным входом первого перемножител -делител и с первым входом первого сумматора-выпр мител , а второй вход первого сумматора подключен к выходу третьего фотопреобразовател , выход второго фотопреобразовател соединен с первым множительным входом второго перемножител делител и с первым входом второго сумматора-выпр мител , а вторые входы сумматоров-выпр мителей соединены с выходом первого сумматора, источник опорного напр жени подключен к вторым множительным входам перемножителей-делителей , делительные входы которых соединены с выходом второго сумматора, входы которого подключены к выходам сумматоров-выпр мителей .
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и приборостроении дл измерени с по мощью лазерных измерителей перемещеИзвестен интерференционный способ измерени перемещений, заключающийс в получении интерференционных картин, смещенных одна относительно другой по фазе, преобразование оптических сигналов в электрические при анализе интерференционных картин и формировании пр моугольных импульсов по количеству и последовательности поступлени которых определ ют пере мещение ij. Известно устройство дл измерени перемещений, содержащее интерферометр , три фотопреобразовател , два , дифференциальных усилител , два формировател , вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего дифференциального усилител , и регистратор . Приемник излучени содержит также четвертый фотопреобразователь Недостатком известных способа и устройства вл етс то, что при ба лансном методе компенсируютс толь ко посто нные составл ющие сигналов фотопреобразователей, а амплитуда переменной составл ющей может измен тьс в зависимости от уровн и глу бины модул ции сигнала фотопреобразо вател , что, в частности, может быть вызвано нестабильностью мощности лазерного излучени при поперечных сме щени х отражателей интерферометра, при ослаблении луча измерительного плеча интерферометра загр знени ми и т.д., тем самым не устран ютс основные погрешности, что ведет к снижению точности и уменьшению диапазона измерений. Цель изобретени - повышение точности и увеличение диапазона измерений , Поставленна цель достигаетс тем, что согласно интерференционному способу измерени перемещений, заключающемус в получении интерференционных картин, смещенных одна относительно другой по фазе, преобразовании оптических сигналов в электрические при анализе интерференционных картин и формировании пр моугольных импульсов, по количеству и последовательности поступлени которых определ ют перемещение , получают три сдвинутых по фазе на 90° интерференционные картины и соответственно три электрических : сигнала, определ ют их посто нную и переменную составл ющие и используют их дл формировани двух сигналов со стабилизированными значени ми посто нной и переменной составл ющих, а затем формируют пр моугольные импульсы . Устройство дл измерени перемещений , содержащее интерферометр, три фотопреобразовател , два дифференциальных усилител , два формировател , вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего дифФеренциапьного усилител , и регистратор, соединенный с выходами формирователе снабжено источником опорного напр же ни , двум сумматорами, инвертором, двум сумматорами-выпр мител ми и тре м перемножител ми-делител ми выходы первого и второго перемножителей-делителей подключены к инвертирующим входам соответствующих дифференциальных усилителей, а неинвертирую щие входы последних соединены с выходом третьего перемножител делител , первый множительный вход которого соединен с выходом инвертора , вход которого подключен к выходу первого сумматора, один из входов пер вого сумматора соединен с выходом первого фотопреобраэовател , с -.первым множительным входом первого пере множител -делител и с первым входом первого сумматора-выпр мител , а вто рой вход первого сумматора подключен к выходу третьего фотопреобразовател , выход второго фотопреобразовате л соединен с первым множительным входом второго перемножител -делител и с первым входом второго суммато ра-выпр мител , а вторые входы сумматоров-выпр мителей соединены с выходом первого сумматора, источник опорного напр жени подключен к вторым множительным входам перемножите.лей-делителей , делительные входы которых соединены с выходом второго су матора, входы которого подключены к выходам сумматоров-выпр мителей, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл осуществлени интерференционного способа измерени пере мещений; на фиг. 2 - эпюры сигналов на элементах схемы. Устройство состоит из фотопреобразователей 1, 2 и 3, источника 4 опорного напр жени , первого и второ го перемножител -делител 5 н 6, пер вого сумматора 7, первого н второго дифференциальных усилителей 8 и 9, инвертора 10, первого и второго сумматоров-выпр мителей 11, 12, первого и второго формирователей 13 и 14, соединенных с выходами соответствующих дифференциальных усилителей 8 и 9, третьего перемножител -делител 15, второго сумматора 16, регистрато ра 17, соединенного с выходами формирователей 13 и 14, выходы первого и второго перемножител делител 5 и б подключены к инвертирующим входам соответствующих дифференциальных уси лителей 8 или 9, а неинвертирующие входы последних соединены с выходом третьего перемножител -делител 15, первый множительный вход которого соединен с выходом инвертора 10, вхо которого подключен к выходу первого сумматора 7, один из входов первого сумматора 7 соединен с выходом первого фотопреобразовател 1, с первым множительным входом первого перемножител -делител 5 и с первым входом первого сумматора-выпр мител 11, а второй вход первого сумматора 7 подключен к выходу третьего фотопреобразрвател 3, выход второго фотопреобразовател 2 соединен с первым множительным входом второго перемножител -делител бис первым входом второго сумматора-выпр мител 12, а втррые входы сумматоров-выпр мителей 11 и 12 соединены с выходом первого сумматора 7, источник 4 опорного напр жени подключен к вторым множительным входам перемножителей-делителей 5, б и 15, делительные входы которых соединены с выходом второго сумматора 16, входы которого подключены к выходам сумматоров-выпр мителей 11 и 12. С помощью предлагаемого устройства способ осуществл етс следующим образом. С помощью интерферометра (не пока зан) получают три интерференционные картины, последовательно сдвинутые по фазе на 90°. После преобразовани оптических сигналов в электрические с помощью фотопреобразователей 1, 2 и 3 получают сигналы вида и. К.1.1 + т;соз{л4.), где i - номер фотопреобразователей; К,- - коэффициент усилени фотопреобразовател ; I,- - дол энергии лазерного излучени , приход ща с на фотопреобразователь с номером i, m-- глубина модул ции сигнала фотопреобраз овс1тел ; - фаза сигнала, св занна с величиной измер емого перемещени ЛЬ. Вследствие того, что сигналы фотопреобразователей одинаковым образом завис т от результата интерференции двух лучей опорного и измерительного плеч интерферометра, параметры выходных сигналов описываютс одинаковыми функци ми времени: K.I. ), m.mjt) ,/i4.A4.(t) , тогда U; (t)U(,(t) l+mp{t)co3 ЛЧ. (t) .. Текущие значени трех указанных параметров определ ютс по значени м трех сигналов фотопреобразователей и. (фиг, 2а). Формирование двух сигналов Од и Ug со стабилизированными значени ми амплитуд и нулевыми посто нными составл ющими (фиг. 26) осуществл етс по алгоритму ))E, Jt)) ) ЕО- cosdMlt) , )0(tjEo/fUo tno -Ec/no(tl Ejj (t). Указанные операции и последовател ность их выполнени удовлетвор ют д полнительному условию осуществлени способа измерени заключающемус в том, что все сигналы, над которыми производ тс операции умножени и делени , должны быть знакоположител ными вследствие использовани логарифмических перемножителей-делителей 5, 6 и 15. Стабилизированное значение Е вырабатываетс , источником 4 опорного напр жени . Текущее значение -и(t) получают на выходе сумматора 7, на входы которого подаютс сигналы U(t и Uj (t) с фотопреобразователей 1 и Выпр мленные значени .переменных составл ющих сигналов U (t) и U (t) получают на сумматорах-выпр мител х 11 и 12, при этом сумматор 16 формирует сигнал UQ (t)га(t), Перемножив сигналы Ер и U(t) и разделив их произведение на U(,(t)m(t) с помощью перемножител -делител 15, получают величину Ep/mt. Использу полученные величины Eg Up,(t)m(t) и (t} , преобразуют сигнал и(t) в сигнал со стабилизированным значением амплитуды и нулевой посто нной составл ющей U(t) по указанному алгоритму с помощью перемножител -делител 5 и дифференциального усилител 8, Аналогичным образом формирует сиг нал U (t) на перемножителе-делителе б и дифференциальном усилиаеле 9. Амплитудна дискриминаци сигналов UA(t) и ив() производитс на формировател х 13 и 14 по установленным значени м Е, что благодар стабилизированному значению Eg а:мплитуд сигналов U(t) и Og(t) обеспечивает высокую и устойчивую помехозащищенность измерений, равномерность распризделени счетных импульсов независимо от изменений уровн и глубины модул ции сигналов фотопреобразователей . В регистраторе 17 производитс обработка выходных импульсов формирователей , определение величины и направлени измер емого перемещени и индикации результатов измерений. Таким образом, использование величины Uo(t)in{t) в качестве сигнала U(t)m.(t) и гальванической св зи между всеми узлами схемы обеспечивает простоту схемной реализации определени параметра ro(t) и независимость амплитуд сигналов U(t) и Ug(t) от скорости измер емого перемещени , . а также обусловливает близкую к треугольной форму сигналов Од(t) и Ug(t), что позвол ет увеличить устойчивость измерител к изменени м уровней и глуЬины модул ции сигналов фотоприемников , улучшить помехозащищенность измерител , исключить систематическую ошибку измерений, что в совокупности обеспечивает значительное увеличение точности измерени перемещений . Достигнута высока точность интерференционных измерений в широком диапазоне не зависит от изменений мощности лазерного излучени , от искажений интерференционной картины, что обеспечивает увеличение диапазона измер емых перемещений.
I /S
xx
/ jX
/ V
V
x:
в
1 I rtn LJ.
I I I I
/
„
x:/
x
/
л
/x
t
/
/
/
x
в
{ I I
I I I
Claims (2)
1. Интерференционный способ измерения перемещений, заключающийся в получении интерференционных картин, смещенных одна относительно другой по фазе, преобразовании оптических сигналов в электрические при анализе интерференционных картин и формировании прямоугольных импульсов, по количеству и последовательности поступления которых определяют перемещение, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и увеличения диапазона измерений, получают · три сдвинутых по фазе на 90° интерференционные картины и соответственно три электрических сигнала, определяют их постоянную и переменную составляющие и используют их для формирования двух сигналов со стабилизированными значениями постоянной и переменной составляющих, а затем формируют прямоугольные импульсы.
2. Устройство для измерения перемещений, содержащее интерферометр, три фотопреобразователя, два дифференциальных усилителя,два формирователя, ВХОД КаЖДОГО ИЗ КОТОРЫХ СПРПИнен с выходом соответствующего дифференциального усилителя, и регистратор, соединенный с выходами формирователей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и увеличения диапазона измерений, оно снабжено источником опорного напряжения, двумя сумматорами, инвертором, двумя сумматорами-выпрямителями и тремя перемножителями-делителями, выходы.первого и второго перемножителей-делителей подключены к инвертирующим входам соответствующих дифференциальных усилителей, а неинвертирующие входы последних соединены с выходом третьего перемножителя-делителя, первый множительный вход которого соединен с выходом инверто ра, вход которого подключен к выходу первого сумматора, один из входов первого сумматора соединен с выходом первого фотопреобразователя, с первым множительным входом первого перемножителя-делителя и с первым входом первого сумматора-выпрямителя, а второй вход первого сумматора подключен к выходу третьего фотопреобразователя, выход второго фотопреобразователя соединен с первым множительным входом второго перемножителяделителя и с первым входом второго сумматора-выпрямителя, а вторые входа сумматоров-выпрямителей соединены с выходом первого сумматора, источник опорного напряжения подключен к вторым множительным входам перемножителей-делителей, делительные входы которых соединены с выходом второго сумматора, входа которого подключены к выходам сумматоров-выпрямителей .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823469260A SU1108328A1 (ru) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | Интерференционный способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823469260A SU1108328A1 (ru) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | Интерференционный способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1108328A1 true SU1108328A1 (ru) | 1984-08-15 |
Family
ID=21022021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823469260A SU1108328A1 (ru) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | Интерференционный способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1108328A1 (ru) |
-
1982
- 1982-07-12 SU SU823469260A patent/SU1108328A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Ал кишев С.А., Катаев М.И. Лазерные измерители линейных перемещений дл точного станкостроени . Обзоры по электронной технике .Электроника , 1974, вып. 6 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3935575A (en) | Circuitry for determining direction of impingement of a received signal | |
CN110632387A (zh) | 一种基于交流量子电压的谐波电压测量方法 | |
CN108132448B (zh) | 用于相位发生器相位零点校准的装置及方法 | |
US3249911A (en) | Method and device for determining the position of sound sources in water | |
Schiavi et al. | Calibration of digital 3-axis MEMS accelerometers: A double-blind «multi-bilateral» comparison | |
US3757126A (en) | Input stage amplifier gain and balance method of setting moire fringe transducer reading head skew angle and | |
SU1108328A1 (ru) | Интерференционный способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени | |
US3557380A (en) | Radiation sensitive displacement measuring instrument | |
RU1793392C (ru) | Измеритель модул и фазы коэффициента отражени | |
RU185970U1 (ru) | Устройство для измерения фазы колебаний | |
SU1144032A1 (ru) | Устройство дл измерени частотно-контрастной характеристики фотоприемников | |
SU815670A1 (ru) | Амплитудно-фазовый анализаторгАРМОНиК пЕРиОдичЕСКиХ НАпР жЕНий | |
SU1670408A1 (ru) | Амплитудно-фазовый оптический датчик перемещений | |
JP3510418B2 (ja) | 振動ピックアップの校正装置 | |
SU1171724A1 (ru) | Устройство дл измерени нелинейных искажений радиоприемников | |
CN117309013A (zh) | 一种干涉式光纤传感器的解调方法及*** | |
SU746320A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента гармоник усилителей мощности | |
SU659913A1 (ru) | Способ измерени логарифмического декремента затуханий упругой колебательной системы | |
SU771592A1 (ru) | Измерительное устройство дл геоэлектроразведки | |
SU898336A1 (ru) | Устройство дл измерени электрической энергии | |
SU960700A1 (ru) | Устройство дл электромагнитного каротажа скважин | |
SU1275493A1 (ru) | Устройство дл считывани графической информации | |
SU949476A1 (ru) | Устройство дл анализа растворов | |
SU1100591A1 (ru) | Коррел ционный измеритель шумов электрохимических сейсмоприемников | |
SU769424A1 (ru) | Устройство дл измерени электродных потенциалов в нестационарных услови х электролиза |