Оптический датчик к устройству для измерения линейных перемещений

Оптический датчик к устройству для измерения линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности за счет увеличения выходного сигнала при смещении объекта. Для этого приемопередаточный узел выполнен в виде трех световодов, центральный из которых оптически связан с источником излучения, а крайние расположены симметрично оптической оси центрального световода и оптически связаны с фотоприемниками, и оптически связан с отражателем, выполненным в виде регулярного световода U-образный формы, расположенного симметрично относительно оси центрального световода. Такое выполнение элементов датчика обеспечивает удвоение числа засвечиваемых торцов волокон при единичном смещении объекта, на котором укреплен отражатель. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1527490 А 1 (51) 4 б 01 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 434152! ) 25-28 (22) 11.! 2.87 (46) 07.12.89. Бюл. № 45 (7! ) Могилевский машиностроительный институт (72) Г. Г. Сергеев, П. В. Барченко и H. С. Сыса (53) 531.715.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Л 1478777, кл. G 01 B 11/00, 1988. (54) ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК К УСТРОЙГТВУ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙН1>1Х ПГ1 ЕМЕШЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмери г) льной технике. Целью изобретения ян I>N. тся повышение точности и чувстви1! «>бр). з е>) ие относится к контрольно)!.>мери гсльн<>й технике и может быть использ)>вано при измерении перемещений и вибрации лета.ци машин и механизмов.

1lcлью изобретения является повышение точности и чувствительности за счет увеличечия выходногo сигнала при смещении оо I с) I !.

)lа фиг 1 изображен оптический датчик в начальном положении; на фиг. 2 — ход лу нй в оптическом датчике при смещении обы л)а.

Оппги ческий да гчик состоит из световодного приемно-передающего узла, выполH(HHo! о н в), >е трех регулярных световодов 3, зорцы которых уложены в линейку, ц нтр;«ьный световод предназначен для оптической связи с источником излучения. кр;)йние световоды 2 и 3 расположены с>) чметри >Но относительно оптической оси щ нтрального световода 1 и пред>)азначены для оптической связи с фотоприемниками, и оптически связанного с ним отра кате.)H. выполненного в виде регуляртельности за счет увеличения выходного сигнала при смещении объекта. Для этого приемопередаточный узел выполнен в виде трех световодов, центральный из которых оптически связан с источником излучения, а крайние расположены симметрично оптической оси центрального световода и оптически связаны с фотоприемниками, и ot>тически связан с отражателем, выполненным в виде регулярного световода V-образной формы, расположенного симметрично относительно оси центрального световода.

Такое выполнение элементов датчика обеспечивает удвоение числа засвечиваемых торцов волокон при единичном смещении объекта, на котором укреплен отражатель. 2 ил. ного световода 4 K -îîðàçíoé формы, торцы которого уложены в линейку, ширина которой меньше ширины линейки торцов световодов I — 3, ориентирован так, что линейка его торцов параллельна линейке торцов световодов 1 — 3 приемно-передающего узла, и размещен симметрично относительно оси центрального световода 1, позицией 5 обозначен источник излучения, оптически связанный с входным торцом центрального световода 1, а позициями 6 и 7 фотоприемники, оптически связанные с выходными тор ца ми световодов 2 и 3 соответственно.

Оптический датчик работает следующимобразом.

Свет от источника 5 излучения передается световодом к его выходному торцу, где разделяется на два пучка, падающиi на левый и правый торцы световода 4.

Эти пучки, пройдя по световоду 4 навстречу друг другу, выходят через торг(ы этого световода. В положении равновесия, когда торцы световода 4 расположены симметрично относительно оси световода 1 (фиг. 1), при

1527490

Формула изобретения (<нтавитель В. Вахтин

Рст II< I <>j) 1. I f);)TH.7.

Вак;).)Т:;50) 46 Тираж 683 1lодписное

BHfIfIl lf f Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ О ГР

113035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4)5 (If)<»I II)<> 7< та< нно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 условии выполнения полного внутреннего отражения в элементарных волокнах световода 4, оба световых пучка полностью попадают на торец световода I, по которому и отводятся. На входные торцы световодов 2 и 3 свет не попадает, поэтому световые потоки на их выходе Ф ) и Ф з равны нулю. Это регистрируется фотоприемниками 6 и 7. При смещении V-образного световода 4 влево от положения равновесия на величину Х (фиг. 2) световой пучок, падающий на левый торец световода 4, меньц1е светового пучка, оадаю1цего на правый торец этого световода, так как он распространяется по меньшему числу элементарных волокон световода 4, причем расположенных бли ке к его оси симметрии.

Поэтому, пройдя по световоду 4. этот пучок достигает входного торца световода 3, вследствие чеп) If) =-О. А световой пучок, попавший на правый торец световода 4, распространяется по большему числу элементарных волокон этого световода, причем расположенных ближе от его оси симметрии. поэтому достигнув левого торца световода 4, он засвечивает торцы волокон световода 2 с координатами не болыпе 2х.

Таким образом. перемещение световода 4 влево от положения равновесия вызывает двойное увеличение числа засвечиваемых торцов волокон световода 2, что регистрируется фотоприемником 6. При смещении

V-образного световода 4 вправо or положения равновесия на величину х устройство функционирует аналогичным образом.

Оптический датчик к устройству для измерения линейных перемещений, содержащий оптически связанные световодный приемно10 передающий узел и отражатель, предназначенный для крепления на объекте, отли<таюи4ийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, приемно-передающий узел выполнен в виде трех регулярных световодов, торцы которых уложены в линейку, центральный из световодов предназначен для оптической связи с источником излучения, крайние расположены симметрично относительно оптической оси центрального световода и предназначены для

20 оптической связи с фотоприемниками, от ражатель выполнен в виде регулярного световода 1 -образной формы, торцы которого уложены в линейку, ширина которой меньше ширины линейки торцов световодов приемно-передающего узла, ориентирован так, что линейка его торцов параллельна линейке торцов световодов приемно-передающего узла, и размещен симметрично относительно оси центрального световода приемнопередающего узла.