Преобразователь линейных перемещений

Преобразователь линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в оптический сигнал в труднодоступных условиях измерений. Цель изобретения - повышениепомехозащищенности преобразователя. К измерительной обмотке трансформаторного датчика подключены электроды модулятора, выполненного в виде жидкокристаллической ячейки, и двух пар конденсатор-поляризатор, установленных с противоположных сторон ячейки. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в оптический сигнал в труднодоступных условиях измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь линейных перемещений, содержащий измерительный трансформаторный датчике обмоткой возбуждения и вторичной обмоткой, источник излучения, модулятор, установленный в ходе излучения блок регистрации . Источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика. Оптическая прозрачность модулятора зависит от изложения сердечника трансформаторного датчика. При перемещении сердечника, имеющего связь с контролируемым объектом, меняется интенсивность излучения, проходящего через модулятор от источника. Это изменение фиксируется блоком регистрации. При введении подвижного ферромагнитного стержня в магнитную цепь ток обмотки возбуждения уменьшается, однако интенсивность излучения источника при этом возрастает и откорректирует погрешность, обусловленную указанной нестабильностью тока питания. Таким образом, выполнениемодулятора в виде жидкокристаллической ячейки и введение замкнутой регулируемой обратной связи в схеме преобразования перемещения в оптический сигнал позволяет повысить помехозащищенность преобразователя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. Недостаток известного преобразователя-низкая помехозащищенность, т.к. в нем модулятор выполняет функцию прямого преобразования механической величины (смещения) в электрический сигнал,технологически сложно выполнить подстройку оптической системы и согласовать входные и выходные величины. Цель изобретения - повышение помехозащищенности преобразователя. Цель достигается тем, что-модулятор выполнен в виде жидкокристаллической ячейки с двумя электродами и двух пар конденсатор-поляризатор, установленСО с VJ со со -N ю 1VJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 В 7/00, 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь- .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 0р

13 )

1 3 !

1)> (21) 4793322/28 (22) 15.02.90 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (72) В.Н,Кагарманов, З.Х.Куватов, А.Н,Русин, С.Ф. Муллабаев, В.Д. Варивода, М.М.Щербаков и А.Н,Осадчук (56) Конюхов В.Е., Плютт А,А., Шаповалов

В.И. Оптоэлектронные измерительные преобразователи. Л.: Энергия, 1977, с.140-142, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ П ЕРЕМЕ ЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в оптический сигнал в труднодоступныхусловиях измерений. Цель изобретения — повышение помехозащищенности преобразователя. К измерительной обмотке трансформаторного датчика подключены электроды модулятора, выполненного в виде жидкокристаллической ячейки, и двух пар "конденсатор — поляризатор", установленных с противоположных сторон ячейки.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в оптический сигнал в труднодоступных условиях измерений, Наиболее близ;,им к изобретению по технической сущности является преобразователь линейных перемещений, содержащий из ерительный трансформаторный датчик с обмоткой возбуждения и вторичной обмоткой, источник излучения, модулятор, установленный в ходе излучения,и блок регистрации, . Ы,» 1788427 А1

Источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика. Оптическая прозрачность модулятора зависит от изложения сердечника трансформаторного датчика. При перемещении сердечника, имеющего связь с контролируемым объектом, меняется интенсивность излучения, проходящего через модулятор от источника, Это изменение фиксируется блоком регистрации. При введении подвижного ферромагнитного стержня в магнитную цепь ток обмотки возбуждения уменьшается, однако интенсивность излучения источника при этом возрастает и откорректирует погрешность, обусловленную указанной нестабильностью тока питания, Таким образом, выполнение модулятора в виде жидкокристаллической ячейки и введение замкнутой регулируемой обратной связи в схеме преобразования перемещения в оптический сигнал позволяет повысить помехозащищенность преобразователя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Недостаток известного преобразователя — низкая пемохозащищенность, т.к. в нем модулятор выполняет функцию прямого преобразования механической величины (смещения) в электрический сигнал,технологически сложно выполнить подстройку оптической системы и согласовать входные и выходные величины.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности преобразователя.

Цел ь достигается тем, что-модулятор выполнен в виде жидкокристаллической ячейки с двумя электродами и двух пар

"конденсатор — поляризатор", установлен1788427

55 ных в ходе излучения по противоположные стороны жидкокристаллической ячейки и обращенных поляризаторами к ячейке, электроды которой подключены к выводам вторичной обмотки трансформаторного 5 датчика, источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика., Поставленная цель достигается также тем, что в модуляторе межэлектродное про- 10 странство заполнено нематическим веществом с отрицательной анизотропией диэлектрической проницаемости, На чертеже изображена принципиальная оптико-кинематическая схема преобра- 15 зователя линейных перемещений.

Преобразователь содержит измерительный трансформаторный датчик, который состоит из стержня 1, обмотки 2 возбу>кдения и измерительной обмотки 3. 20

Измерительная обмотка 3 соединена с электродами 4, которые нанесены на пластины

5 жидкокристаллической ячейки. В пространстве между параллельными пластинами 5 находится нематическое 25 жидкокристаллическое вещество 6, имею1 щее в отсутствии электрического поля гомеотроп ную ориентацию молекул и изменяющее такую ориентацию в зависимости от величины прило>кенного напряже- 30 ния к электродам 4. На пути излучения от источника 7 излучения, который параллельно соединен с обмоткой 2 возбу>кдения, расположен оптический модулятор, образованный жидкокристаллической ячей- 35 кой 5 и двумя парами конденсаторов 8 и поляризаторов 9. Модулированный оптический луч через световод 10 подается на блок

11 регистрации сигнала, Устройство работает следующим абра- 40 зом.

При протекании синусоидального тока по обмотке 2 возбуждения, в измерительной обмотке 3 индуцируется ЗДС, величина которой зависит от положения ферромаг- 45 нитного стержня 1 в магнитной цепи. Возрастающий выходной сигнал на электродах

4 переводит молекулы ЖК вещества 6 из первоначальной гомеотропной ориентации в состояние планарной ориентации, что со- 50 ответствует максимальной оптической прозрачности модулятора. При переориентации молекул, оптическая прозрачность ячейки 5 будет зависеть от положения подвижного сердечника 1, Таким образом сигнал, поступающий от источника

7 через модулятор 5 на блок 11,должен пропорционально зависеть от положения ферромагнитного стержня 1,связываемого с контролируемым объектом (не показан). Однако, при введении подвижного ферромагнитного стержня в магнитную цепь, ток обмотки возбуждения уменьшается, из-за чего возникает погрешность в измерении перемещений.

Подключение источника 7 излучения параллельно обмотке 2 возбуждения трансформаторного датчика способствует устранению этой погрешности, т,к. при уменьшении тока обмотки 2 возбуждения интенсивность излучения источника 7 будет возрастать. Выполнение модулятора в виде жидкокристаллической ячейки и введение замкнутой регулируемой обратной связи в схеме преобразования перемещения в оптический сигнал позволяет повысить помехозащищенность преобразователя.

Формула изобретения

1. Преобразователь линейных перемещений, содержащий измерительный трансформаторный датчик с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, источник излучения, модулятор, установленный в ходе излучения, и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности преобразователя, модулятор выполнен в виде жидкокристаллической ячейки с двумя электродами и двух пар конденсатор-поляризатор, установленных в ходе излучения с противоположных сторон жидкокристаллической ячейки и обращенных поляризаторами к ячейке, электроды которой подключены к выводам измерительной обмотки трансформаторного датчика, источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в модуляторе ме>кэлектродное пространство заполнено нематическим веществом с отрицательной анизотропией диэлектрической проницаемости, 1788427

7 8

40

Составитель С.Грачев

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор И.Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 69 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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