ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

54-104-03

Наименование проекта

Лазерный интерференционный датчик линейных перемещений

Назначение

Для проведения высокоточных измерений линейных перемещений

Рекомендуемая область применения

Контрольно-измерительная техника, датчики обратной связи систем управления техническим оборудованием

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

Схема датчика представлена на рис. 1 и состоит из следующих основных элементов: лазерного полупроводникового излучателя с оптической схемой формирования коллимированного пучка; интерференционной схемой Майкельсона, в опорном канале которой установлена система оптических клиньев; измерительного и опорного угловых отражателей; оптической схемы, выполняющей обратное преобразование Фурье в плоскости фотодетектирования; фотоприемного блока; электронного блока управления и формирования выходного измерительного сигнала.

В данном устройстве реализован принцип гетеродинного преобразования световых волн на плоскости фотодетектирования путем сканирования интерференционной плоскости оптического поля. Основой этого способа является временная развертка на плоскости фотодетектирования пространственного интерференционного поля двух оптических компонент, имеющих равную временную и различные пространственные частоты.

Рис. Линия гранулирования пластмасс ЛГТВ-75

Лазерный луч от источника 1, через коллиматор 2 направляется на светоделительный кубик интерферометра 3, на котором он расщепляется на два световых пучка - опорный Е оп и Измерительный Е и. Измерительный световой пучок, проходя по трассе измерения и отразившись от триппель-призмы 4, получает доплеровский сдвиг частоты, пропорциональный скорости передвижения объекта. Опорный световой пучок, отразившись от неподвижного отражения 5, проходит систему оптических клиньев 6 и пространство совмещается на светоделительной грани кубика 3 с измерительным. Оптическая система 7 развертывает суммарный световой пучок в линию. В фокальной плоскости этой системы установлен фотоприемный блок, представляющий собой фотодиодную линейку с циклическим доступам к ячейкам. При юстировке интерферометра оптические клинья 6 изменяют направление опорного пучка таким образом, чтобы на приемном окне фотодиодной линейки формировалась одна интерференционная полоса. При циклическом сканировании этой полосы, представляющей собой функция распределения интенсивности суммарного активного поля вдоль линии фотодетектирования сигналом f г, на выходе фотоприемного блока образуется периодический электрический измерительный сигнал f 1и, фаза которого пропорциональна линейному перемещению l измерительного отражателя 4. Этот сигнал поступает на нормирующий усилитель 9 электронного блока и преобразуется в синусоидальный измерительный сигнал f. На фазовом дискрименаторе 10 этот сигнал совместно с опорным f оп, генератора 11, формирует парафазный выходной измерительный сигнал n t в виде цифровых счетных импульсов ТТЛ-логики.

Преимущества перед известными аналогами

Высокая точность производимых измерений за счет реализации нового способа измерения фазового сдвига световых волн

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Внедрение устройства позволяет снизить трудоемкость и повысить производительность выполнения измерительных операций в 2-3 раза. Стоимость устройства в 3-4 раза дешевле аналогов

Возможность передачи за рубеж

За рубеж не передаётся

Дата поступления материала

05.02.2003

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)