Фотоэлектрический датчик перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещения объекта, имеющего отражаюидто поверхность.

Целью изобретения является умень-. шение температурной погрешности измерений.

На фиг;1 представлена функциональная схема предлагаемого датчика; на фиг.2 - векторная диграмма сигналов, формируемых на входах и выходах фотоприемников .

Датчик содержит оптически связанные первый излучатель 1, первый подводящий световод 2, первый отводящий световод 3, первый фотоприем- - ник 4, второй излучатель 5, второй подводящий световод 6, второй отводящий световод 7, второй фотоприемник 8, генератор 9, фазовращатель 10, вход которого соединен с генератором 9 , а выход - с первым излучателем 1, первый дополнительный световод 11, оптически связывающий первый излучатель 1 и второй фотоприемиик 8, второй дополнительный световод 12, оптически связывающий второй излуча- тель 5 и первый фотоприемник 4, фазометр 13, входы которого подключены к первому и второму фотоприемникам 4 и 8.

Измеряется перемещение объекта 14.

Датчик работает следующим образом.

Генератор 9 формирует импульсы, поступающие на второй излучатель 5 и через фазовращатель 10 на первый излучатель 1.

Потоки излучения, формируемые первым и вторым излучателями I и 5, направляются через первый и второй подводящие световоды 2 и 6 на отражающую поверхность объекта 14, а через первый и второй дополнительные световоды 11 и 12 - на второй и первый фотоприемники 8 и 4, на которые через второй и первый отводящие световоды 7 и 3 направляются световые потоки, отраженные от отражающей поверхности объекта 14.

На первом и втором фотоприемниках 4 и 8 формируются сигналы, величина которых определяется векторной суммой неотраженного и отраженного

от объекта модулированных световых потоков.

При перемещении об.ъекта 14 отраженные световые потоки, подводимые

к первому и второму фотоприемникам 4 и 8 через первый и второй отводящие световоды 3 и 7, изменяются, что приводит к изменению разности фаз сигналов, снимаемых с первого и второго фотоприемников 4 и 8, которая измеряется фазометром 13.

При изменении мощности потока излучения, формируемого, например, вторым излучателем 5, при изменении

температуры (фиг.2) одновременно изменяются мощности световых потоков, падающих на первый и второй фотоприемники 4 и 8. При этом разность фаз сигналов, снимаемых с первого и второго фотоприемников 4 и 8, изменяется в меньшей степени по сравнению с изменением мощности потока излучения, формируемого ,вторым излучателем 5. Использование предлагаемого датчика позволяет производить измерения величины перемещения объекта в широком температурном диапазоне.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий оптически связанные первый излучатель, первые подводящий и.отводящий световоды и первый фото- :

приемник, блок регистрации, о т л и- чающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности измерений, он снабжен оптически связанными вторым излучателем, вторым

подводящим световодом и вторым отводящим световодом, вторым фотоприемником, генератором, соединенным с вторым излучателем, фазовращателем, вход которого соединен с генератором, а

выход соединен с первым излучателем, двумя дополнительными световодами, первый излучатель оптически связан через первый дополнительный световод с вторым фотоприемником, второй излучатель оптически связан через второй дополнительный световод с первым фотоприемником, блок регистрации выполнен в виде фазометра, входы которого подключены к первому и второму фотоприемникам,

Редактор О.Юрковецкая

Составитель Т.Айсин

Техред И. Попович Корректор Л. Пат аи

Заказ 2111/29Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.г

Изобретение относится к бесконтактным средствам измерения перемещения объекта с отражающей поверхW ностью. Целью изобретения является уменьшение т,емпературной погрешности датчика, достигаемое за счет питания излучателей 1 и 5 сдвинутыми по фазе сигналами от генератора 9 и фазовращателя 10. На фотоприемниках 4 и 8 складываются модулированные световые потоки, отраженные от объекта 14, подводимые и отводимые световодами 2,3,6 и 7, со световыми потоками, подводюалш световодами II и 12. На фотоприемнюсах 4 и 8 формируются сигналы, разность фаз которых мало изменяется при изменении мощности излучателей 1 и 5. 2 ил. СЛ