Оптоэлектронный преобразователь перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения линейных перемещений и в качестве тактильного датчика перемещений. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности. Преобразователь содержит полый трубчатый световод 1 с зеркалом 5 на нижнем торце, источник 7 и приемник 4 излучения, основной и дополнительный волоконные световоды 3 и 2, конусообразную призму 6, пружину 9 и цилиндрическую втулку 10, на нижней части которой заподлицо установлены нижние торцы основного и дополнительного волоконных световодов, из которых нижний to- рец основного волоконного световода сопряжен с конусообразной призмой, а нижний торец дополнительного световода охватывает основной волоконный световод, при этом верхние торцы основного и вспомогательного световодов сопряжены соответственно с источником и приемником излучения, расположенных вне втулки, а полый световод охватывает цилиндрическую втулку и на верхнем торце сопряжен с пружиной , закрепленной на верхней части втулки . 1 ил. сл с 00 ю сл о VI XI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) СОЮЗНАЯ

ПййВР@,; (Я-г:"-":. ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900902/28 (22) 09.01.91 (46) 07.07.93. Бюл. М 25 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) P.Ê.Àýèìoâ, Ю.Г.Шипулин, А,P.Àçèìîe, И.А,Асанов и В.А,Машенцев (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1374046, кл. G 01 В 21/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 540276, кл. G 01 В 7/16, 1974. (54) ОПТОЭЛЕ КТРОН Н ЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительнои технике и может найти применение для измерения линейных перемещений и в качестве тактильного датчика перемещений.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности. Преобразователь содержит полый трубчатый световод 1 с

„„5U „„1825977 А1 зеркалом 5 на нижнем торце, источник 7 и приемник 4 излучения, основной и дополнительный волоконные световоды 3 и 2, конусообразную призму 6, пружину 9 и цилиндрическую втулку 10, на нижней части которой заподлицо установлены нижние торцы основного и дополнительного волоконных световодов, из которых нижний toрец основного волоконного световода сопряжен с конусообразной призмой, а нижний торец дополнительного световода охватывает основной волоконный световод, при этом верхние торцы основного и вспомогательного световодов сопряжены соответственно с источником и приемником излучения, расположенных вне втулки, а полый световод охватывает цилиндрическую втулку и на верхнем торце сопряжен с пружиной, закрепленной на верхней части втулки. 1 ил.

1825977

Составитель Р; Азимов

Техред M. Моргентал Корректор С Патрушева

Редактор С. Кулакова

Заказ 2314 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных перемещений и использования в качестве датчика перемещений.Цель изобретения — повышение чувствительности и точности.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь, который содержит полый трубчатый светоеод 1, внутри которого установлены дополнительный 2 и основной 3 волоконные световоды, приемник 4 излучения, зеркало 5, конусообразную призму 6, источник 7 излучения с конденсатором 8.

Пружина 9 нижним концом механически сопеняется с верхним торцем световода 1, а верхним концом вставлена в загнутые выступы втулки 10, Оптоэлектронный преобразователь ра, ботает следующим образом.

Световой поток от источника излучения

7,-через конденсатор 8 проходит по волоконному световоду 2 и через конусообраз. ную призму 6 распространяется вдоль полого световода 1, внутренняя поверхность стенок которого может иметь коэффициент отражения р в широком диапазоне от

0 до 1. Внутри полого световода 1 световой поток от конусной призмы 6 распространяется путем многократного отражения от внутренней поверхности полого светоеода

1 и от зеркала Ь.

Таким образом, луч света от источника

7 внутри nonoro световода 1 проходит не просто двойной путь до приемника 4, а зна чительно больший благодаря многократному отражению от боковой поверхности

nonoro сеетовода 1, что повышает чувстви-. тельность, а также диапазон измерений при соответствующем выборе коэффициента отражения р внутренней поверхности световода 1.

При перемещении полого световода 1 относительно втулки 10 изменяется длина пути луча от конусообразной призмы 6 до торца световода 3. а с учетом степени поглощения лучей внутренней поверхностью световода 1 при многократных отражениях, изменяется величина светового потока, па5 дающего на приемник излучения 4. Таким образом, изменение выходного сигнала приемника излучения 4 несет информацию о касании и перемещении объекта, который связан с полым световодом 1. Так как полый

10 световод 1 снаружи экранирует внешние световые лучи и шероховатость объекта не влияет на распространение светового потока внутри световода, то существенно повышается точность измерений. По сравнению

15 с известными устройствами с одновременным повышением чувствительности и точности повышается диапазон измерений.

Формула изобретения

Оптоэлектронный преобразователь перемещений, содержащий полый трубчатый световод, источник и приемниК излучения и измерительную схему, связанную с приемником излучения, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительностИ и

25 точности, он снабжен зеркалом, установленным в плоскости поперечного сечения трубчатого световода, основным волоконным световодом, один конец которого оптически сопряжен с источником излучения, 30 дополнительным волоконным световодом, один конец которого оптически сопряжен с приемником излучения, конусообразной призмой с углом конусности не менее 90О, пружиной, сопряженной со свободным концом трубчатого световода, цилиндрической втулкой, размещенной внутри пружины и охватывающей основной световод, расположенный коаксиально дополнительному, торцовые поверхности вторых концов ос40 новного и дополнительного световодов размещены в плоскости поперечного сечения втулки и обращены к зеркалу, а основание конусной призмы сопряжено с торцом второго конца дополнительного

45 световода.