Введение
ГЛАВА 1 Обзор оптических методов измерения линейных перемещений объектов 12
1.1 Датчики линейных перемещений на оптических растрах 12
1.2 Датчики линейных перемещений на дифракционных решетках 22
1.2.1 Схема с фазовой дифракционной решеткой 22
1.2.2 Схема с голографической решеткой 24
1.2.3 Погрешности и метрологические характеристики 26
1.3 Интерференционные датчики 27
1.4 Бесконтактный спекл-интерферометрический измеритель малых смещений 30
1.5 Лазерные триангуляционные датчики положения 33
1.6 Теневой триангуляционный метод 34
1.7 Цифровой комбинационный метод 38
ГЛАВА 2 Разработка дифракционных методов измерения расстояний и перемещений объектов 41
2.1 Разработка дифракционных методов измерения продольных перемещений объекта и функциональных схем устройств их реализующих 43
2.1.1 Метод измерения продольных перемещений путем смещения щелевой диафрагмы 43
2.1.2 Метод измерения продольных перемещений с использованием двух источников излучения 46
2.1.2.1 Математическая модель формирования нониусных комбинационных цифровых полос при некогерентном сложении двух дифракционных картин, полученных от источников с разными длинами волн 46
2.1.2.2 Разработка и исследование схем измерения линейных перемещений использующих цифровые комбинационные полосы 49
2.2. Разработка дифракционных методов измерения поперечных перемещений объекта и функциональных схем их реализующих. 55
2.2.1 Теоритическое обоснование метода основанного на освещении сферическим волновым фронтом при дифракционном измерении перемещения 55
2.2.1.1 Особенности дифракционной картины Фраунгофера от объекта при его освещении сферической волной 55
2.2.1.2 Особенности дифракционной картины Френеля от объекта при его освещении сферической волной 58
2.2.2 Выбор конструктивных параметров для функциональной схемы измерителя линейных перемещений 62
2.2.3 Энергетический расчет функциональной схемы измерителя линейных перемещений 64
2.2.4 Точностной расчет функциональной схемы дифракционного измерителя линейных перемещений 67
2.2.5 Применение цифровых нониусных полос для оценки сдвига дифракционной картины с субпиксельной точностью 72
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования предложенных измерительных схем 78
3.1 Оценка погрешностей функционирования и воспроизводимости измерительной схемы, реализующей освещение щели сферическим волновым фронтом 78
3.2 Оценка погрешностей функционирования измерительной схемы, реализующей освещение проволоки сферическим волновым фронтом 87
3.3 Оценка погрешностей функционирования измерительной схемы, основанной на использовании цифровых нониусных полос 92
ГЛАВА 4. Исследование возможностей практического применения дифракционных измерителей, использующих освещение сферической волной 98
4.1 Контактные измерители линейных перемещений и геометрической формы объектов 98
4.2 Измеритель соосности отверстий 101
4.3 Малогабаритный измеритель угловых перемещений 104
Заключение 107
Список сокращений и условных обозначений 109
Список использованных источников
