ІнтеосЬеоениійні датчики
 |
Одним з найбільш точних датчиків лінійних переміщень є інтерференційні датчики. Існує велика гамма різноманітних інтерференційних датчиків [40], вивчення яких виходить за рамки цього курсу. Тому ми розглянемо один із найпростіших інтерференційних датчиків лінійних переміщень (рис. 3.64), в основі якого є інтерферометр Майкельсона. Датчик має джерело випромінювання 1, світлороздільний кубик 2, за допомогою якого випромінювання ділиться на дві частини. Перша направляється на нерухомий відбивач 3 , а друга — на відбивач 4 , що рухається разом з об’єктом, переміщення якого вимірюються. Відбиті від рухомого і нерухомого відбивачів оптичні сигнали суміщуються на розподільчій плоскості кубика і інтерферирують. Фотоприймальний устрій 5 зареєструє інтерференційну картину.
Якщо хвилі розповсюджуються від джерел, що знаходяться на відстанях у, і у2 від точки в якій вони складаються, то
у1 -а>Уі/с,
У 2 = (о у 2 / с, і
со 2/і
У 2 ~ У і = (У 2 ~ У і) = (3.92)
с Я
де: с — швидкість розповсюдження світла;
S0 — у 2 — У і — різниця ходу інтерферируючих хвиль.
В цьому випадку
 |
Е3 = IE? + Е + 2Е, Е2 cos~80.
Амплітуда коливань в полі інтерферируючих хвиль буде змінюватись від точки до точки в залежності від зміни 80. Найбільше підсилення коливань проходить при
2п80 / Я = пл або 80 = пЯ / 2, де п — довільне ціле число.
Найбільше послаблення коливань проходить в тих місцях хвильового поля, де 2л80/Я = (2п -1)л/ 2 або 80 = (2п-1)Я/4 . Тому інтерференція хвиль приводить до
стабільного, тобто не змінного в часі розчленування хвильового поля на чергуючі області двох родів:
— інтерференційного підсилення, що відповідає різниці ходу хвиль парному числу на — півхвиль;
— інтерференційному послабленню, де коливання взаємно знищуються, що відповідає різниці ходу хвиль непарному числу напівхвиль.
Реєструючи фотоприймачем число переходів із максимума в мінімум легко визначити переміщення дзеркала 4 з точністю до довжини хвилі випромінювання, так як один період інтерференційної картини відповідає половині довжини хвилі випромінювання. Широ-
ко застосовується також метод реєстрації дрібної частини інтерференційної смуги [40], що дозволяє виконувати вимірювання лінійних переміщень з точністю до часток довжини хвилі.