Фотоэлектрический датчик линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения перемещения объектов, не имеющих оси симметрии. Фотоэлектрический датчик линейных перемещений содержит источник 2 излучения, поток излучения от которого, отразившись от перемещающейся поверхности, поступает на первый 3 и второй 4 фотоприемники. Сигнал, пропорциональный величине перемещения, с выхода второго фотоприемника 4 усиливается усилителем 11 и поступает на выход датчика. Для исключения влияния на результаты измерения коэффициентов отражения поверхности и пропускания среды источник 2 излучения и первый фотоприемник 3 через усилители 7,8, суммирующий интегратор 9, управляемый делитель 6 напряжения и источники 5,10 опорного напряжения замкнуты в систему автоматического регулирования интенсивности потока излучения, которая обеспечивает постоянный уровень напряжения на выходе первого фотоприемника 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕ1+ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4436610/24-28 (22) 06,.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. гв 31 (72) Н.Н.Астраух (53) 531.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 133467, кл. G 01 В 21/00, 1986. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (67) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения перемещения объектов, не имеющих оси симметрии. Фотоэлектрический датчик линейных перемещений содержит источник 2 излучения, поток излучения от которого, отразив,, Ы,, 1587336 А1 шись от перемещающейся поверхности, поступает на первый 3 и второй 4 фотоприемники. Сигнал, пропорциональный величине перемещения, с выхода второго фотоприемника 4 усиливается усилителем 11 и поступает на выход датчика. Для исключения влияния на результаты измерения коэффициентов отражения поверхности и пропускания среды источник 2 излучения и первый фотоприемник 3 через усилители

7,8, суммирующий интегратор 9, управляемый делитель 6 напряжения и источник 5, 10 опорного напряжения замкнуты в систему автоматического регулирования интенсивности потока излучения, которая обеспечивает постоянный уровень напряжения на выходе первого фотоприемника 3. 2 ил.

1587336

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

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения перемещения объектов, не имеющих оси симметрии.

На фиг. 1 приведена функциональная схема датчика; на фиг, 2 — зависимости сигналов в разных точках датчика от величины перемещения.

Фотоэлектрический датчик линейных перемещений содержит фотоэлектрический преобразователь 1, выполненный в виде оптически связанных источника 2 излучения, первого фотоприемника 3 и второго фотоприемника 4, установленных на одной линии параллельно друг другу таким образом, что расстояние между первым фотоприемником 3 и источником 2 излучения меньше расстояния между вторым фотоприемником

4 и источником 2 излучения, последовательно соединенные первый источник 5 опррного напряжения, управляемый делитель 6 напряжения и первый усилитель 7, выход которого соединен с входом источника 2 излучения, последовательно соединенные второй усилитель 8, вход которого соединен с выходом первого фотоприемника 3, и суммирующий интегратор 9, выход которого соединен с управляющим входом делителя 6 напряжения, второй источник 10 опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом суммирующего интегратора

9, и третий усилитель 11, вход которого соединен с выходом второго фотоприемника 4, выход является выходом датчика, Датчик работает следующим образом, Поток излучения, создаваемый источником 2 излучения (излучателем), отражается от перемещающейся поверхности и посту- пает на входы первого 3 и второго 4 фотоприемников. Сигнал, пропорциональный величине перемещения, с выхода второго фотоприемника 4 усиливается третьим усилителем 11 и с его выхода поступает на выход датчика. Для исключения влияния на результаты измерения коэффициентов отражения поверхности (К1) и пропускания среды (K2), в которой распространяется излучение, излучатель 2 и первый фотоприемник 3 через усилители 7 и 8, суммирующий интегратор 9, управляемый делитель 6 на- пряжения и источники 5 и 10 опорного . напряжения замкнуты в систему автоматического регулирования интенсивности потока излучения, которая обеспечивает постоянный уровень напряжения на выходе первого фотоприемника 3, что исключает влияние на результаты измерения внешних факторов: коэффициента К1 и коэффициента К2.

Для пояснения процесса формирования

5 сигнала на выходе датчика на фиг, 2 представлен ряд экспериментальных зависимостей:

I — зависимость величины сигнала А на выходе второго усилителя 8 от расстояния

10 до перемещающейся поверхности в случае разрыва обратной связи в системе регулирования, т.е, связи с выхода суммирующего интегратора 9 на вход управляемого делителя 6 напряжения;

15 И вЂ” зависимость величины сигнала А на выходе третьего усилителя 11 от расстояния до перемещающейся поверхности также для случая разрыва обратной связи в системе регулирования (видно, что при уменьше20 нии расстояния сигнал, как и в предыдущем случае, сначала растет, а затем при расстоянии I, сравнимом с расстоянием lz, т.е, расстоянием между излучателем 2 и вторым фотоприемником 4, начинает уменьшаться);

25 Н! — зависимость величины сигнала А =

= Ав на выходе второго усилителя 8 от перемещения (величина сигнала постоянна, что обеспечивается цепью автоматического регулирования);

30 IV — зависимость выходного сигнала датчика, т.e. сигнала на выходе третьего уси. лителя 11, от перемещения.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик линейных перемещений, содержащий фотоэлектрический преобразователь, выполненный в виде оптически связанных источника излучения и

40 первого и второго фотоприемников, последовательно соединенные первый источник опорного напряжения, управляемый делитель напряжения и первый усилитель, выход которого соединен с входом источника излу45 чения, второй усилитель, вход которого соединен с выходом первого фотоприемника, и третий усилитель, вход которого соединен с выходом второго фотоприемника, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения

50. области применения, он снабжен суммирующим интегратором, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя, выход соединен с управляющим входом делителя напряжения, и вторым источником

55 опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом суммирующего интегратора, второй фотоприемник оптически связан с источником излучения и установлен параллельно первому фотоприемнику и источнику излучения на одной линии так, 1587336

Фиг.2

Ъ

Составитель С.Конюхов

Техред М.Моргентал, Корректор И.Муска

Редактор В.Данко

Заказ 2412 Тираж 483 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 что расстояние между первым фотоприемником и источником излучения меньше расстояния между вторым фотоприемником и источником излучения.