Волоконно-оптический датчик измерения перемещения объекта Советский патент 1986 года по МПК G01B11/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения перемещений объекта в машино- и приборостроении.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого датчика; на фиг.2 - схема измерения перемещений,

Датчик содержит источник 1 монохроматического излучения, световод 2, отражающий элемент 3, например, зеркало, предназначенное для скрепления с контролируемым объектом, второй световод А, светоприемник 5, ре- гистрирующий блок 6, разноразмерные зубчатые колеса 7 и 8, кинематически связанные между собой, а также первый 9 и второй 10 световоды, торцы которых оптически связаны между собо

Световоды скреплены с зубчатыми колесами.

Датчик работает следующим образом

Световой пучок от источника 1, прошедший первый световод 2, направляют на зеркало 3, скрепленное с контролируемым объектом. Отразившись от зеркала 3, пучок света попадает на линейку второго световода 4. При перемещении зеркала 3 вдоль нормали к нему отраженный от него пучок света последовательно освещает концы второго световода 4 и через них различные злементы светоприеьшика 5, где производится преобразование оптического сигнала в электрический, регистрирующий блок 6 проводит необходимую обработку.

Пространственное положение светового пятна на светоприемнике 5 несет информацию о перемещении контролируемого объекта.

При необходимости изменить диапазон измерения перемещения датчик может быть перенастроен с помощью по

311

ворота кинематически связанных зубчатых колес 7 и 8,с которыми соответ ственно скреплены первый 2 и второй 4 световоды.

Поворот зубчатых колес 7 и 8 приводит к изменению угла f между нормаля- ми к торцам 9 и 10 световодов в диапазоне о f 180° .

Даиапазон измерения перемещений определяется как разность максималь

ного PJ и минимального С расстояний из следующей зависимости:

Р.-Р. J:,

где Р„р -р , L

1 г максимальное расстояние

f,от середины первого (второго)световода до зеркала 4, минимальное расстояние от /середины первого (второго)

световода до зеркала 4j Ч - угол между нормалями к торцам первого 9 и второго 10 световодов i

L - ширина линейки второго световода .

Возможность регулирования угла f между оптически связанными первым и вторым световодами позволяет расширить диапазон измерений.

30 Формула изобретения

Волоконно-оптический датчик измерения перемещений объекта, содержащий источник излучения, последовательно установленные первьй световод, зеркало, предназначенное для скрепления с объектом контроля, второй световод, светоприемник и регистрирующий блок, отличающий- с я тем, что, с целью расширения , диапазона измерений, он снабжен двумя равноразмерными зубчатыми колесами, кинематически связанными между собой, и каждое из них скреплено с одним из световодов соответственно.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Расширяется диапазон измерения путем поворота кинематически связанных зубчатых колес. Световой пучок от источника, прошедший первый световод, направляют на зеркало, скрепленное с контролируемом объектом; отразившись от зеркала, пучок попадает на линейку второго световода. При перемещении зеркала вдоль нормали к нему отраженный от него пучок света последовательно освещает концы второго световода и через них - различ- ые элементы светоприемника, где производится преобразование оптического сигнала в электрический, а регист- рирукяций блок проводит необходимую обработку. Пространственное положение светового потока на светоприем- нике несет информацию о перемещении контролируемого объекта. 2 ил.

уаЛ ЛУХ/УХХ/// ХХХ//Х/Х/

/

4/

x/xxx/yx/xx/x/yVX/ icy-xx/