Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повьшение разрешающей способности за счет применения измерительной периодической структуры, формчруемой стоячей поверхностной акустической волной на пьезоэлектрике, и использования в качестве фотопрйемника линейки на основе прибора с зарядной связью. На поверхности изме рительной периодической структуры 1, выполненной для случая измерения угловых перемещений в виде слоя 2 пьезозлектрика, нанесенного на диск, с помощью возбудителя 3 создается стоячая поверхностная акустическая волна, формируя периодическую структуру. Световой луч от источника 4 света, отражаясь от поверхности структуры 1, осуществляет сканирование по поверхности линейки 5 на .основе прибора с зарядной связью. Разрешающая способность определяется, как4 Va/4RNf , где Va - скорость акустических волн в среде, f - частота возбуждения, R - радиус измерительной структуры. , 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (1!) (51) 4 С 01 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4049882/24-28 (22) 04.04.86 (46) 23.11.87, Бюл. У 43 (7 1) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.Г.Шульга и В.К.Лопушенко (53) 531.7(088.8) (56) Фотоэлектрические преобразователи информации. /Под ред. проф. Преснухина Л.Н., M.: Иашиностроение, 1974, с. 294- 304. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВА»

ТЕЛЪ ПЕРЕИЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение разрешающей способности за счет применения измерительной периодической структуры, формируемой стоячей поверхностной акустической волной на пьезоэлектрике, и использования в качестве фотопрИемника линейки на основе прибора с зарядной связью. На поверхности измерительной периодической структуры 1, выполненной для случая измерения yr-! ловых перемещений в виде слоя 2 пьезоэлектрика, нанесенного на диск, с помощью возбудителя 3 создается стоячая поверхностная акустическая волна, формируя периодическую структуру.

Световой луч от источника 4 света, отражаясь от поверхности структуры 1, осуществляет сканирование по поверхности линейки 5 на,основе прибора с зарядной связью. Разрешающая способность определяется, как а (= Ч„ /4RNf, где U — скорость акустических волн в среде, f — частота возбуждения, К вЂ” радиус измерительной структуры.

1 ил.

1354033 поворота с размерами растра и длиной акустической волны, разрешающая способность определяется как

Формула изобретения

Составитель О.Смирнов

Техред Д.сердюкова

Редактор А.Шандор

Корректор С.йекмар

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 5683/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых и линейных перемещений.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности за счет применения измерительной периодической структуры, формируемой стоячей поверхностной акустической волной на 10 пьезоэлектрике, и использования в качестве фотоприемника линейки на основе прибора с зарядной связью.

На чертеже приведено устройство для случая измерения угловых переме- 15 щений, общий вид.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений содержит измерительную периодическую структуру 1, выполнен ную в виде пьезоэлектрического сЛоя 20

2, нанесенного на образующую поверхность диска, возбудитель 3, помещен ный на поверхность измерительной периодической структуры 1, источник 4 света и фотоприемник, выполненный в 25 виде линейки 5 на основе прибора с зарядной связью.

Устройство работает следующим образом.

Источник 4 света создает падающий 3() на поверхность пьезоэлектрика световой луч А. Возбудитель 3 образует на этой поверхности дифракционную решетку стоячими поверхностными акустическими волнами. Луч, А света при повороте измерительного растра на угол последовательно проходит точку минимума стоячей волны, где претерпевает

1 зеркальное отражение в положение А попадая на первую ячейку линейки 5, затем точку максимума и отклоняется и в положение А, попадая на последнюю ячейку линейки 5, и в следующем минимуме возвращается в положение А, совершая, таким образом, сканирование по поверхности линейки 5 от первой до N-й последней ячейки и обратно.

Поэтому пространственное перемещение луча, пропорциональное углу поворота, будет считываться с шагом дискре( тизации 4 = †. Учитывая связь угла

2N

Vа

4RNf 9 где V — скорость акустических волн в пьезоэлектрике 2, Х вЂ” частота возбуждения, R — - радиус растра, Создание дифракционной решетки поверхностными акустическими волнами устраняет сложные и дорогостоящие способы изготовления мелких дифракционных решеток измерительных растров, а сравнительно просто, увеличением частоты, получить их с мелким шагом для достижения высокого разрешения.

Применение в качестве фотоприемника линейки ПЗС увеличивает разрешение во столько раз, сколько в неи ячеек.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий оптически связанные источник света, измерительную периодическую структуру и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, измерительная периодическая структура выполнена в виде нанесенного на подложку пьезоэлектрического слоя, на котором помещенъвоз-, будитель поверхностных акустических волн, а фотоприемник выполнен в виде линейки на основе прибора с зарядной связью.