Оптический датчик перемещений Советский патент 1984 года по МПК G01B21/00 

Фиъ1 Изо&ретение относится к измерительной технике и мржет быть исполь зовано для бесконтактных измерений. колебаний поверхностей, например поверхностей радиоэлектронных элементов, лопаток турбин и т.д. Наиболее близким к изобретению по. технической сущности ягляется оптический датчик перемещений, содержа щий светопроводящую систему, выполненную в виде двух пакетов подводящих и отводящих гибких световодов, источник света, фотоприемник и регистратор 1} . Недостатком датчика является низкая точность, обусловленная зависимостью коэффициента преобразования от силы источника света и коэффициен та отражения поверхности объекта, причем для калибровки требуются значительные затраты времени. Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что оптический датчик перемещений, содержащий светопроводящую сис тему, выполненную в виде Двух пакетов подводящих и отводящих световодов, источник света, фотоприемник и регистратор, снабжен последовательно соединенными блоком дифференцирования, аналого-цифровым преобразователем, блоком выбора максимума, блоком сравнения, регистром последовательных приближений, цифроаналогов преобразователем и управляемым стаби лизатором тока, выход которого подключен к второму входу блока сравнения , третий вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход блока дифференцирования подключен к регистратоНа фиг.1 представлена функциональ ная схема оптического датчика; на фиг.2 - статическая характеристика датчика. Датчик содержит светопроводящую систему 1, выполненную в виде пакето подводящих и отводящих световодов, источник 2 света, фотоприемник 3, ка нал цифровой автоматической калибров ки, содержаиу1й последовательно соеди ненные блок 4 дифференцирования и регистратор 5, последовательно соеди ненные аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 выбора максимума и блок 8 сравнении, регистр 9 памяти, последовательно соединенные регистр 1 10 последовательных приближений, цифроаналоговый преобразователь 11 и управляемый стабилизатор 12 тока, выход которого подключен к источнику 2 света, выход регистра 9 памяти подключен к второму входу блока 8 сравнения, третий вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 6. Оптический датчик перемещений имеет стабическую характеристику (фиг.2), представляющую собой зависимость между расстоянием S до объекта измерения и выходным постоянным напряжением. При этом чувствительность К- в точке S-, и соответствующее этому рассТх.лнию напряжений Vj однозначло связаны с величиной . Уменьшение или увеличение силы света источника приводит к пропорциональному изменению Ко HV,. Для каждого конкретного датчика заранее снимается зависимость V /(S), например, для з.рркально-отражающей поверхности, из которой определяется номинальная чувствительность К в точке So ч соответствующее этой чувствительности значение , т.е. задача автоматической калибровки сводится к обеспечению наперед заданной ..о величины независимо от отражающих свойств объекта измерения. Датчик работает следующим образом. Сигнал с фотоприемника 3, содержащий постоянную составляющую, пропорциональную расстоянию до объекта измерения, и переменную составляющую, пропорциональную мгновенному значению виброперемещёний, поступает на блок 4 дифференцирования. G одного выхода блока 4 дифференцирования сигнал, пропорциональньй мгновенному значению виброперемещения, поступает на регистратор 5, а с другого выхода сигнал, пропорциональный расстоянию до объекта, поступает на аналогоцифровой преобразователь 6. В начале измерений в регистре 10 последовательных приближений записано максимальное двоичное число, которое, преобразуясь в цифроаналоговом преобразователе 11 в максимальное управляющее напряжение с помощью управляемого стабилизатора 12 тока, обеспечивает максимальную силу тока на источнике 2 света. При подведении общего торца пакетов светопроводящей системы 1 к объекту изйерения постоянная составляющая входного сигна

ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий светопроводящую систему, выполненную в виде двух пакетов подводящих и отводящих световодов, источник света, фотоприемник и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, он снабжен последовательно соединенными блоком дифференцирования, аналого-цифровым преобразователем, блоком выбора максимума, блоком сравнения, регистром последовательных приближений, цифро-аналоговым преобразователем и управляемым стабилизатором тока, выход которого подключен к источнику света, регистром памяти, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, третий вход которого соединен с выходом аналого- цифрового. преобразователя, а второй выход блока дифференцирования S подключен к регистратору. Ю