Отсчетное устройство для измерения отклонениялуча света — SU 266266 (original) (raw)
тта;ои, -, ОП И ИЗОБ 66 С И РЕТЕНИ Союз СоеетскикСоциалистически Республик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 15 Л,1969 ( 1297745/18-1с присоединением заявкиПриоритетКомитет по делам изобретений и открыти. при Совете Министров СССРликовано 17 Л 11.1970. Бюллетень11 Дата опубликования описания 22.Ч 11.19 Авторизобретени А, И, Пеньковский Заявитель,ОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИ ЛУЧА СВЕТА2 Изобрегение относится к оптико-механическим приборам.Известные устройства для измерения отклонения луча, например, в рефрактометре с линзовым компенсатором, жестко связанным с приводом и индикатором, дифференциальным фоторезисгором и усилителем, за счет нестабильности параметров чувствительного слоя, ограниченной спектральной характеристики дифференциальных фотоприемников и широкои токосъемной полосы, играющей роль нуль- пункта, не позволяют получить высокую точность измерений.Предлагаемое отсчетное устройство к рефрактометру повышает точность измерения отклонения луча в широком спектральном диапазоне за счет размещения между линейным компенсатором и фотоприемником поляризационного модулятора с неподвижным анализатором, выполненным из двух соединенных торцами элементов с несовпадающей, например, взаимно перпендикулярной ориентацией плоскостей поляризации, линия раздела между которыми перпендикулярна направлению отклонения луча, и поляризатором, плоскость поляризации которого совпадает с биссектрисой угла, образуемого плоскостями поляризации пластин анализатора.На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого огсчетного устройства; на фиг. 2 - - эпюры напряжений, возникающих при различных положениях отклоняющего луча.Сформированный и претерпевший отклонение, например в горизонтальной плоскости в объекте 1, луч света проходит через линейный, например линзовый, компенсатор 2 и поляризационный модулятор, выполненный в виде поляризатора 3 и анализатора 4, на котором фокусируется луч света.После анализатора луч света воспринимается фотоприемником б, связанным с регистратором 6Сложный анализатор 4 состоит из двух примыкающих друг к другу поляризационных элементов, плоскости поляризации которых либо взаимно перпендикулярны, либо образуют между собой острый угол, а линия раздела между которыми перпендикулярна направлению отклонения луча и играет роль нуль- пункта, т, е. устанавливается так, что при нулевом положении компенсатора 2 и нулевом отклонении луча света проекция луча находится на этой линии и, например, делится на равные части.При вращении плоскости поляризации падающего на анализатор света, например при вращении поляризатора д соединенные торцами элементов анализатора в разные моменты 30 времени по разному пропускают проектируемый на анализатор свет, В этом случае поляризационный модулятор работает как механическая строго фиксируемая шторка, попеременно открывающая половинки анализатора,но граница между пластинами анализатора 5неподвижна и может иметь очень небольшиеразмеры, и изменение пропускания света происходит одновременно по всей поверхностикаждой пластины-половинки анализатора.Для повышения быстродействия модулятора поляризатор 8 неподвижен и ориентировантак, что его плоскость поляризации совпадаетс биссектрисой прямого или острого угла, образуемого плоскостями поляризации половинок анализатора, а между поляризатором 3 и 15анализатором 4 установлен элемент 7, обладающий магнитно- или электрооптическим эффектом, возбуждаемый переменным током илинапряжением, вырабатываемым генератором 8.20Привод 9, управляемый регистратором 6,синхронно связан с линейным компенсатором2, который, в свою очередь, связан с отсчетным устр о йств ом 10.Устройство работает следующим образом. 25При подаче возбуждения на элемент 7 примыкающие друг к другу половинки сложногоанализатора 4 попеременно синхронно этомувозбуждению пропускают сфокусированный вего плоскости луч света.30Если луч света не отклоняется и компенсатор 2 установлен в нулевое положение, то лучсвета находится на линии раздела между половинками анализатора 4, и фотоприемник 5в течение обоих полупериодов изменения возбуждения, приложенного к элементу 7, воспринимает одинаковый по интенсивности свет(см. фиг, 2 а),При отклонении объектом 1 луча света (отнулевого положения) смещается также и его 40проекция на анализаторе 4, находящемся вфокальной плоскости луча. Это приводит к тому, что анализируемый луч света неодинаково воспринимается фотоприемником 5 в течение обоих полупериодов воздействия переменного возбуждения, подаваемого на элемент 7.В этом случае интенсивность света, воспринимаемого фотоприемником 5, больше (макси 4мум при большом смещении луча) в тот момент, когда поворачиваемая элементом 7 плоскост 1 поляризации света совпадает с плоскостью поляризации той части сложного анализатора 4, на которую проектируется большая часть луча света.Как показано на фиг. 2 (б, в), фаза переменной составляющей сигнала, получаемого от фотоприемника 5, в зависимости от направления смещения луча относительно линии раздела половинок анализатора 4 изменяется на 180, что и является информацией о направлении смещения.Амплитуда переменной составляющей сигнала фотоприемника 5 зависит от степени отклонения луча света и равна нулю, когда луч делится линией раздела половинок анализатора 4 на две симметричные части.В результате обработки сигнала, получаемого от фотоприемника 5, и сравнения его по фазе с колебаниями генератора 8, на выходе регистратора б появляется сигнал управления, благодаря которому привод 9 перемещает линейный компенсатор 2 в нужную сторону до тех пор, пока луч света снова не окажется на линии раздела половинок анализатора 4.При этом, благодаря синхронной связи с компенсатором 2, отсчетное устройство фиксирует угол отклонения луча света,Предмет изобретенияОтсчетное устройство для измерения отклонения луча света, содержащее линейный компенсатор, связанный с отсчетным элементом и приводом, модулятор, фотоприемник и регистратор, отличпкшееся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком спектральном диапазоне, между линейным компенсатором и фотоприемником установлен поляризационный модулятор с вращающимся поляризатором и неподвижным анализатором, выполненным из двух примыкающих друг к другу псляризационных элементов с несовпадающей, например, взаимно перпендикулярной ориентацией плоскостей поляризации, линия раздела между которыми перпендикулярна направлению отклонения луча.ь Хь Заказ 200115 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Ж, Раушская наб д. 4/ Подписное зете Министров СССР