SU1499111A1

SU1499111A1 - Устройство дл измерени линейных перемещений

Info

Publication number: SU1499111A1
Application number: SU874345861A
Authority: SU
Inventors: Владлен Владимирович Куинджи; Степан Александрович Стрежнев; Александр Федорович Баранов; Татьяна Сергеевна Саамова
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4671
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1989-08-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных перемещений в точном приборостроении и станкостроении. Целью изобретени вл етс повышение точности за счет повышени контраста интерференционных муаровых полос. Дл этого свет от источника 1 направл ют в зону переналожени пропускающей решетки-индекса 5 и отражательной решетки-шкалы 6, где в результате последовательной дифракции на них образуютс интерференционные муаровые полосы. Световой пучок нулевого пор дка отражаетс обратно и фокусируетс объективом 3 на выходной диафрагме 7. Наличие наклона решетки-индекса 5 по отношению к поверхности решетки-шкалы 6 обеспечивает выход наружных лучей за пределы диафрагмы 7. Компенсацию уменьшени эффективной посто нной D₁ при повороте решетки-индекса 5 обеспечивает предварительно введенное приращение ΔD. 1 ил.

Description

N

со со

3149

Изобретение относитс к измери- тельноУ техтшке и может быть использопаио дл измерени линейных перемещений в точном приборостроении и станкостроении.

Цель изобретени - повышение точности измерений за счет повышени контраста интерференционных муаровых полос.

Иа чертеже приведена оптическа схема устройства дл измерени линейных перемещений по интерференционным муаровым полосам.

Устройство содержит последова- тельно установленные источник 1 света , входную диафрагму 2, установленную в фокальной плоскости объектива 3, св занные механически с перемещаемым объектом поворотное зеркало 4 и пропускающую решетку-индекс 5, св занную с неподвижным основанием устройства отражательную решетку- шкалу 6. Решетка-индекс 5.установлена так, что ее рабоча поверх- ность составл ет клинообразный воздушный зазор с рабочей поверхностью ре1иетки-шкалы 6. Ребро клина ориентировано в направлении, перпендикул рном 1чтрихам обеих peiiieT;oK,no стрел- ке а. Угол клина равен tf. Посто нна решетки-индекса 5 превышает на величину d номинальное значение, пр котором соотношение посто нных обеих решеток 5 и 6 составл ет целое чис ло п. В фокальной плоскости объектива 3 расположена выходна диафрагма 7 , за которой установлен блок 8 отсчета перемещений.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 проходит через входную диафрагму 2 и попадает расход щимс пучком на объектив 3. Далее параллельным пучком свет пово- ротным зеркалом 4 направл етс в зону переналожени пропускающей решетки-индекса 5 и отражательной решетки-шкалы 6, где в результате последовательной дифракции на пропускающей отражательной и вновь на пропускающей решетках образуютс интерференционные муаровые полосы. Световой пучок результирующего нулевого пор дка отражаетс по автоколлимации обратно фокусируетс объективом 3 на выходной диафрагме 7. При перемещении решетки-индекса 5 вместе с поворотным зеркалом 4 относительно решеткишкалы 6 в рабочем поле устройства муаровые полосы перемещаютс и модулируют интенсивность выход щего светового потока. Колебани интенсивности регистрируютс блоком 8 отсчета перемещени и служат мерой перемещени измер емого объекта. В результате наклона решетки-индекса 5 на угол ч; по отношению к поверхности решетк шкалы 6 паразитные пучки света, отраженные от ее рабочей и нерабочей поверхностей, вывод тс за пределы выходной диафрагмы 7 и не снижают величину модул ции выходного рабочего светового пучка. При повороте решетки-индекса 5 ее эффективна посто нна d, уменьшаетс , ее предварительно введенное приращение ud компенсируетс . Регулиру величину угла If, добиваютс положени решетки- индекса 5, при котором муаровые полосы раст гиваютс на все рабочее поле так, что вместо движени муаровых полос происходит равномерное изменение освегиенности во всех точках рабочего пол устройства.

Пусть при параллельной установке решетки-шкалы 6 и решетки-индекса 5 рабочий и паразитный пучки света, отраженные соответственно решетками 6 и 5, располагаютс в центре выходной диафрагмы 7. Чтобы полностью вывести паразитный пучок света из выходной диафрагмы, его необходимо сместить на рассто ние г не меньше,

2 ,

чем г

где 1 и 1 -г размеры входной и выходной диафрагм соответственно.

С этой целью решетку-индекс 5 следует повернуть на угол

У Е, 2f 4f

где f - фокальное рассто ние объектива 3.

Дл компенсации поворота решетки-индекса 5 на угол Lf, величина прращени ud посто нной должна обеспечивать равенство нулю угла расхождени интеЕ ферирующих лучей.

Это условие достигаетс при

4d

Ё2 Г с(

п L А в(с+Т)

.

где с

1

2 M sin -r- (arcsin -- 2.d 2

- costf

cosCf;

/, ,,, j,(|3.)

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени линейных перемещений по интерференциональ- ным муаровым полосам, содержащее основани , последовательно установленные источник света, первую диафрагму, предназначенную дл св зи с объектом, пропускающую решетку-индекс, одна из поверхностей которой заштрихована, установленную на основании решетку- шкалу, поверхность которой, обращенна к решетке-индексу, заштрихована, вторую лиафрагМу и отсчетный узел, отличающеес тем, что, с целью повьаиени точности измерений, заштрихованна поверхность решетки- индекса выполнена с посто нной d , определ емой соотношением

) 1

- d п

и ориентирована к заштрихованной по- 5 верхности решетки-шкалы так, что ребро клина поверхностей решеток перпендикул рно их штрихам, а угол f между этими поверхност ми удовлетвор ет условию

10

5

0

(1 Л

где dj - посто нна решетки-индекса; п - целое число.

. , licCR).1

;;ГГв7с:гтг )

1 1 1 2tfsin - (arcsin )|;

п

iif, в cos qtJl-() 1;

cos

COS(

5

Д - длина волны источника света;

1 и 1 -размеры соответственно

первой и второй диафрагм в направлении длины штрихов решеток;

f - фокусное рассто ние объектива .