Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советскик

Социалистических

Республик («)99S862 (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.10.81 (2l) 3345748/25 28 (51)NL. Кл. 01 В 21/00 с присоединением заявки М (23) Ц риоритет

Гасударственный квинтет

CCCP ае аевеа кзабретеввв в еткрытий

Опубликовано 23.02 83.Бюллетень М 7 I (53) УЯК 531. .71:531. 14 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Авторы изобретения с

%

:,t с

В. Б. Титов и Д. П. Ракчеев (7I) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве позиционно-чувствительного датчика для измерения двухкоординат- . ных перемещений.

Известен фотоэлектрический преобра- 5

-зователь перемещений, содержащий -источ<ник света и последовательно установленные по ходу светового луча теневую массу с равновеликими прозрачными участками, дифференциальный фотоприемник и мостовую схему измерения 1 1 .

Недостатком этого фотоэлектрического преобразователя перемещений является то, что он преобразует перемещения, осушествляемые только по одной координате. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является фотоэлектрический преобразователь переме шений, содержащий источник света, последова20 тельно установленные по ходу светового луча теневую маску с двумя щелевыми равновеликими прозрачны).)и участками, расположенными под углом один к другому, 2 фотопотенциометр, коммутационный блок и источник питания преобразователя„один вывод резистивного слоя фотопотенциомет-. ра соединен с первым полюсом источника питания, второй вывод резистивного слоя и коллектор фотопотенциометра соединены с коммутационным блоком, свяжнным со вторым полюсом источника питания (2) .

Недостатком известного фотоэлектрического преобразователя перемещений является его сложность, обусловленная наличием в схеме многоконтактного коммутационного блока и .мостовой схемы измерения.

Цель изобретения — упрощение схемы фотоэлектрического преобразователя перемещений.

Указанная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом преобразователе перемещений, содержащем источник света, последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску с двумя щелевыми прозрачными участками, расположенными под углом один к другому, 3 9988 фотопотенциометр, коммутационный блок и источниК питания преобразователя, один вывод реэистивного слоя фотопотенциометра соединен с первым полюсом источника питания, второй вывод резистивного слоя и коллектор фотопотенциометра соединены с коммутационным блоком, связанным со вторым полюсом источника питания, один из прозрачных участков маски выполнен прямолинейным, à 10 маска установлена так, что прямолйнейный участок расйоложен перпендикулярно оси чувствительности фотопотенциометра.

На фиг. 1 изображена схема фотоэлектрического преобразователя перемещений 15 на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема фотоэлектрического преобразователя перемещений.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений содержит источник 1 света, р11 последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску 2, имеющую два прозрачных участка 3 и 4 и связываемую с перемещающимся объектом, и фотопотенциометр 5, который сое- 2$ динен через коммутационный блок 6 с амперметром 7.

Прозрачные участки 3 и 4 теневой маски 2 выполнены в форме полос. Полосой является часть теневой маски, or- yg раниченная двумя параллельными прямыми.

Теневая маска 2 установлена так, что прозрачная полоса участка 3 перпендикулярна, а прозрачная полоса участка-4 образует некоторый угол с осью чувствительности фотопотенциометра 5.

Фотопотенциометр 5 имеет нанесенные на диэлектрическую подложку 8 реэистивный слой 9 и коллектор 10, между которыми расположен фотопроводящий 411 слой ll Резистивный слой имеет выводы 12 и 13. Вывод 12 соединен с источником питания (не показан), а амперметр 7 заземлен.

На фотопроводящий слой 11 спроеци- . 45 рованы прозрачные участки 3 и 4 теневой маски 2, представляющие собой световые зонды 14 и 15 в форме полос.

Площади освещенных участков фотопроводящего слоя 11 при перемещении теневой маски 2 остаются постоянными.

Коммутационный блок 6 имеет контакты ,16, 17 и 18.

62 4 блок 6 должен находиться в первом цоложении. Первым положением является замкнутое положение контактов 16 и 17.

В этом случае фотопотенциометр 5 оказывается включенным в схему преобразователя в качестве переменного резистора 19 (фиг. 2). Резистором 19 является часть резистивного слоя 9 от вывода 12 до точки попадания светового зонда 14 на фотопроводящий слой 11.

Ток по фотопотенциометру 5 протекает от вывода 12 по резистивному слою 9 до точки попадания светового зонда на фотопроводящий слой l l, откуда через фотопроводящий мостик поступает на коллектор 10 и далее в схему преобразовате дя.

Фотоэлектрический преобразователь перемещений работает следующим образом.

Для преобразования перемещений теневой маски 2 по оси Х коммутационный

При перемещении теневой маски 2 изменяется величина части резистивного слоя 9, являющейся резистором 19. Таким образом, изменяется общее сопротивление и ток в схеме фотоэлектрического преобразователя.

Для преобразования перемещений по оси У коммутационный блок 6 должен находиться во втором положении. Вторым положением является замкнутое положение контактов 17 и 18.

В этом случае фотопотенциометр 5 .оказывается включенным в схему фотоэлектрического преобразователя в качестве переменного резистора 20.

Ток по фотопотенциометру 5. протекает от вывода 12 по резистивному слою 9 от точки попадания светового зонда 14

:на фотопроводящий слой 11„откуда через фотопроводящий мостик поступает на коллектор 10, доходит до светового зонда

15 на фотопроводящий слой 11, снова поступает на резистивный слой 9 и течет до вывода 13 и далее в схему коммутационного блока 6. Таким образом, участок резистивного слоя 9 между точками попадания световых зондов 14 и

15 оказывается зашунтированным.

При перемещении теневой маски 2 по оси У изменяется длина шунтируемого участка резистивного слоя 9, что приводит к изменению сопротивления фотопотенциометра 5 и соответственно тока в схеме преобразователя.

При преобразовании перемещений теневой маски 2 по оси Х перемещений по оси У не влияют на величину тока в схеме преобразователя, так как они совершаются перпендикулярно оси чувствительностй фотопотенциометра 5 и не вызывакт переме6 9988 щения светового зонда 14 по фотопроводящему слою фотопотенциометра 5.

При преобразовании перемещений по оси У перемещения по оси Х не влияют на величину тока в схеме преобразователя,у так как не приводит w изменению длины зашунтированного участка резистивного слоя 9.

Предлагаемый фотоэлектрический преобразователь перемеше ний имеет более - 30 простую схему, так как представляет собой делитель напряжения, в одно плечо которого постоянно включен фотопотенциометр. Коммутационный блок име т в два раза меньше контактов. Это достигается М тем, что перпендикулярное оси чувствительности фотопотвнциометра расположение прозрачного участка позволяет преобразовывать двухкоординатные перемещения теневой маски по первой координате 20 независимо от перемещений по второй координате.

Ф о р м у л а изобретения

Фотоэлектрический преобразователь перемешейий, содержащий источник света, 2S последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску с двумя

62 шелевыми прозрачными участками, рас- . положенными под углом один к другому, фотопотенциометр, коммутационный блок и источник питания преобразователя, один вывод резистивного слоя фотопотенциометра соединен с первым полюсом источника питания, второй вывод резистивного слоя и коллектор фотопотенциометра соединены с коммутационным блоком, связанным с вторым полюсом источника питания, о т л. и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью. упрощения схемы преобразователя, один из прозрачных участков маски выполнен прямолинейным, а, маска установлена так, что прямолинейный участок расположен перпендикулярно к оси чувствительности фотопотенциометра

Источники иНформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 532760, кл. Q 01 D 5/32, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке M 2889154/18, кл. 4 01 В 21/00, 29.07.80 (прототип).

998862

Составитель М. Семчуков

Редактор В. Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор M. Коста

Заказ 1128/63 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4