SU1610252A1 - Method of measuring spatial displacements of object - Google Patents
Method of measuring spatial displacements of object Download PDFInfo
- Publication number
- SU1610252A1 SU1610252A1 SU884617874A SU4617874A SU1610252A1 SU 1610252 A1 SU1610252 A1 SU 1610252A1 SU 884617874 A SU884617874 A SU 884617874A SU 4617874 A SU4617874 A SU 4617874A SU 1610252 A1 SU1610252 A1 SU 1610252A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- measuring
- periodic structure
- radiation
- measurement
- flux
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005405 multipole Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000004556 laser interferometry Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол точности перемещений объектов. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений за счет устранени вли ни точности выставлени луча по линии измерени на погрешность. Дл этого когерентное излучение раздел ют на два потока - опорный и измерительный и перед отражением от объекта из измерительного потока формируют три пучка, освещают потоками периодическую структуру, движущуюс в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, получают из дифрагировавшего излучени интерференционную картину, преобразуют ее в электрический сигнал и по его параметрам определ ют перемещение объекта. 2 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to control the accuracy of movement of objects. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of the accuracy of the beam on the measurement line on the error. For this, coherent radiation is divided into two streams — the reference and measurement, and before reflection from the object from the measurement flux, three beams are formed, the periodic structure is illuminated by the flows, moving in two mutually perpendicular planes, the interference pattern is obtained from the diffracted radiation, converted into electrical the signal and its parameters determine the movement of the object. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к лазерной интерферометрии , и может быть использовано дл контрол точности линейных перемещений объектов, например рабочих органов станков и измерительных приборов.The invention relates to a measurement technique, in particular, to laser interferometry, and can be used to control the accuracy of linear displacements of objects, for example, the working bodies of machine tools and measuring instruments.
Цель изобретени - повышение точности измерений за счет устранени вли ни точности выставлени луча по линии измерени на погрешность.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of the accuracy of beam positioning along the measurement line on the error.
На фиг.1 представлена схема распространени пучков излучени ; на фиг.2 - схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа измерени пространственных перемещений объекта.Figure 1 shows the beam propagation scheme; Fig. 2 is a diagram of an apparatus for implementing the proposed method for measuring the spatial movements of an object.
Устройство содержит периодическую структуру 1, созданную излучател ми 2 и 3, фотопреобразователи 4-6, лазер 7, коллиматор 8, светоделитель 9, формирователь 10 трех пучков, отражатели 11 и 12. двойной оптический клин 13, диафрагму 14. элект (ЛThe device contains a periodic structure 1, created by radiators 2 and 3, photovoltaic cells 4-6, laser 7, collimator 8, beam splitter 9, shaper 10 three beams, reflectors 11 and 12. double optical wedge 13, diaphragm 14. elect (L
сwith
ронные генераторы 15 и 16, светомодул тор 17, оптическую систему 18, узкополостные усилители 19-21, фазометрические блоки 22-24. Позицией 25 обозначен объект, перемещение которого измер ют.Ron oscillators 15 and 16, light-modulator 17, optical system 18, narrow-band amplifiers 19-21, phase-measuring blocks 22-24. Reference numeral 25 denotes an object whose displacement is measured.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Излучение лазера 7 через коллиматор 8 направл ют на светоделитель 9 интерферометра Майкельсона, где оно делитс на два световых пучка ЕЙ и ЕО измерительного и опорного каналов. Излучение ЕЙ измерительного канала проходит через формирователь 10, где раздел етс на три световых потока Е1, Е2, ЕЗ, которые направл ютс на измерительный уголковый отражатель 11, установленный на объекте 25. Отраженные от измерительного 11 и опорного 12 уголковых отражателей световые излучени ЕЙ и ЕО пространственно совмещаютс на светоделителе 9 под углом а.The radiation of the laser 7 through the collimator 8 is directed to the beam splitter 9 of the Michelson interferometer, where it is divided into two light beams of the EI and EO measuring and reference channels. The EI radiation of the measuring channel passes through the imaging unit 10, where it is divided into three luminous fluxes E1, E2, E3, which are directed to the measuring corner reflector 11 mounted on the object 25. Reflected from the measuring 11 and reference 12 corner reflectors the light emitted by EI and EO spatially aligned on the beam splitter 9 at an angle a.
о оoh oh
1ГО СП1GO SP
юYu
задаваемым двойным оптическим клином 13 опорной световой волне, и направл ютс через ограничительную диафрагму 14 на светомодул тор 17, в котором излучател ми 2 и 3 создаетс движуща с периодическа структура 1 в виде двух ультразвуковых волн, движущихс взаимно перпендикул рно . Один из этих потоков (Е1) образует с двум другими (Е2 и ЕЗ) в двух взаимно перпендикул рных плоскост х равные углы « ,обеспечивающие пространственное совмещение дифракционных пор дков выходных спектров Е1, Е2 и. Е1, ЕЗ, алгебраическа разность частот которых пропорциональна частоте возбуждени периодической структуры по ос м X и Y соответственно . В данной схеме коэффициент пропорциональности выбран равным 1. Интерферирующие пор дки дифракционных спектров ЕЗ(0),Е1(-1)иЕ2{0),Е1(+1)направ- л ют на фотопреобразователи 4 и 5, которые выдел ют электрические измерительные сигналы U3 и U2. Излучение ЕО опорного канала направл ют на периодическую структуру Т под углом а к излучению измерительного канала в одной из этих плоскостей, а интерферирующие пор дки дифракционных спектров опорного и измерительного каналов Е0(0) и Е 1(-1) направл ют на фотопреобразователь 6, который выдел ет электрический измерительный сигнал U1.defined by the dual optical wedge 13 of the reference light wave, and directed through the restrictive stop 14 to the light modulator 17, in which radiators 2 and 3 create a moving structure with periodic structure 1 in the form of two ultrasonic waves moving mutually perpendicular. One of these streams (Е1) forms with two other (Е2 and ЕЗ) equal angles in two mutually perpendicular planes, providing spatial alignment of the diffraction orders of the output spectra of Е1, Е2 and. E1, E3, the algebraic difference of the frequencies of which is proportional to the frequency of excitation of the periodic structure in axes X and Y, respectively. In this scheme, the proportionality coefficient is equal to 1. The interfering orders of the diffraction spectra of E3 (0), E1 (-1) and E2 {0), E1 (+1) are directed to the photoconverters 4 and 5, which separate the electrical measuring signals U3 and U2. The EO radiation of the reference channel is directed to a periodic structure T at an angle a to the radiation of the measuring channel in one of these planes, and the interfering orders of the diffraction spectra of the reference and measuring channels E0 (0) and E 1 (-1) are directed to a phototransducer 6, which separates the electrical measuring signal U1.
Сигналы из, U2, U1 через узкополосные усилители 19-21, настроенные на частоты fi - fa подаютс на входы фазометрических блоков 22-24. На вторые входы блоков 22 и 23 в качестве опорных сигналов поступают сигналы от электронных генераторов 15 и 16, задающих частоту возбуждени периодической структуры 1 в направлени х Y и X соответственно . В качестве опорного сигнала на второй вход фазометрического блока 24 подаетс -сигнал U2.The signals from, U2, U1, through narrowband amplifiers 19-21, tuned to fi-fa frequencies, are fed to the inputs of the phase-measuring blocks 22-24. The second inputs of blocks 22 and 23 receive signals from electronic generators 15 and 16 as reference signals, setting the excitation frequency of periodic structure 1 in directions Y and X, respectively. As a reference signal to the second input of the phase meter unit 24, the signal U2 is supplied.
В результате интерференции (оптического гетеродинировани ) разночастотных световых волн на выходах соответствующих фотоприемников по вл ютс электрические сигналы, изменение фазы которых пропорционально изменению определенной изAs a result of the interference (optical heterodyning) of different-frequency light waves, electrical signals appear at the outputs of the corresponding photodetectors, the phase change of which is proportional to the change in a certain
координат Z,X, Y, Дл измерени координаты можно измер ть фазу электрического сигнала U1, использу в качестве опорного сигнала U2. Изменение фазы сигнала U1Z, X, Y coordinates. To measure the coordinate, the phase of the electrical signal U1 can be measured using the reference signal U2. U1 signal phase change
умножают на величину Я/лги получают соответствующее изменение координаты Д2, Изменение фазы сигналов U2 и U3 измер ют относительно электрических сигналов электронных генераторов с частотами f2 и f i,multiplied by the value of I / lg get the corresponding change in the coordinate D2, the phase Change of the signals U2 and U3 is measured relative to the electrical signals of electronic generators with frequencies f2 and f i,
умножают это изменение соответственно на величину Лх/2 и Лу/2 л:, где Лх и Лу - длинь акустических волн по направлени м X и Y , и определ ют перемещени по координатам X и Y. Таким образом, можноmultiply this change, respectively, by the value of Lx / 2 and Lu / 2 l :, where Lx and Lu are the length of the acoustic waves in the X and Y directions, and the movements along the X and Y coordinates are determined. Thus,
производить независимые измерени перемещений объекта в пространстве по трем ос м X, Y, Z.make independent measurements of the movement of an object in space along the three axes X, Y, Z.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884617874A SU1610252A1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Method of measuring spatial displacements of object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884617874A SU1610252A1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Method of measuring spatial displacements of object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1610252A1 true SU1610252A1 (en) | 1990-11-30 |
Family
ID=21414109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884617874A SU1610252A1 (en) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | Method of measuring spatial displacements of object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1610252A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2157964C1 (en) * | 1999-08-03 | 2000-10-20 | Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" | Method for measuring three-dimensional position of object border |
-
1988
- 1988-12-12 SU SU884617874A patent/SU1610252A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Автррское свидетельство СССР N5 , кл. G 01 В 11 /00, 1977. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2157964C1 (en) * | 1999-08-03 | 2000-10-20 | Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" | Method for measuring three-dimensional position of object border |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113759383B (en) | Multi-frequency mixed heterodyne laser tracker system based on single light source | |
| US20210262834A1 (en) | Five-degree-of-freedom heterodyne grating interferometry system | |
| CN106289068A (en) | A kind of two degrees of freedom heterodyne grating interferometer displacement measurement method | |
| CN110285761A (en) | A Compact Diffraction Grating Three-Dimensional Displacement Measuring Device | |
| US4436424A (en) | Interferometer using transverse deviation of test beam | |
| JPS58191907A (en) | Method for measuring extent of movement | |
| US5050993A (en) | Diffraction encoded position measuring apparatus | |
| SU1610252A1 (en) | Method of measuring spatial displacements of object | |
| CN107421464B (en) | High-precision interferometric dual-phase grating displacement sensor for surface topography measurement | |
| Dobosz | Application of a divergent laser beam in a grating interferometer for high-resolution displacement measurements | |
| US3756722A (en) | Interferometric measuring system | |
| CN1048333C (en) | Optical subdivision interference method for measuring displacement | |
| SU1765691A1 (en) | Method of measuring object displacement 9237, ,1167 vehicle heel pickup | |
| RU2069839C1 (en) | Device determining lateral displacements | |
| RU2175753C1 (en) | Method of determination of deviation from linearity | |
| Dobosz | High-resolution laser transducer of linear displacements | |
| RU2774154C1 (en) | Interferometer for measuring linear displacements | |
| JP2517929Y2 (en) | Separate laser interferometer | |
| SU1364866A1 (en) | Interference device for measuring angular displacements | |
| SU1562686A1 (en) | Device for measuring linear displacements | |
| RU2152588C1 (en) | Method measuring optical thickness of plane-parallel clear objects | |
| SU756194A1 (en) | Device for measuring object motion parameters | |
| SU1730531A1 (en) | Two-axis displacement meter | |
| SU1185073A1 (en) | Arrangement for measuring linear and angular movements of an object | |
| SU765666A1 (en) | Device for measuring phase-frequency characteristics of mechanical oscillations |