Оптический датчик к устройству для измерения линейных перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01B11/00 

И(обретение относится к контрольно- измсри rt.()H технике и может быть исполь- :ii)HHHn при измерении перемещений и вибрации лета. К й машин и механизмов.

Целью изобретения является повышение точности и чувствительности за счет уве- , 1ичечия выходного сигнала при смещении

OO IA KT. L

Ma фиг 1 изображен оптический датчик в начальном положении; на фиг. 2 - ход лучей в оптическо.м датчике при смещении

об Ь( К1 у .

Оптически датчик состоит из свето- водного приемн«-передающего узла, выпол- ненн(лч) в виде трех регулярных световодов I 3, торцы которых уложены в линейку, центральный световод I предназначен для оптической связи с источником излучения, крайние световоды 2 и 3 расположены симметрично относительно оптической оси центрального световода 1 и предназначены для оптической связи с фото- прие.мниками, и оптически связанного с ним отражате.ля. выполненного в виде регулярного световода 4 -образной формы, торцы которого уложены в /жнейку, ширина которой меньше ширины линейки торцов световодов I-3, ориентирован так, что линейка его торцов параллельна линейке торцов световодов 1 - 3 приемно-передаюшего узла, и размещен симметрично относительно оси центрального световода 1, позицией 5 обозначен источник излучения, оптически связанный с входным торцом центрального световода 1, а позициями 6 и 7 - фотоприемники, оптически связанные с выходными тор цами световодов 2 и 3 соответственно.

Оптический датчик работает следующим- образом.

Свет от источника 5 излучения передается световодо.м 1 к его выхОлТНому торцу, где разделяется на два пучка, падающих на левый и правый торцы световода 4. Эти пучки, пройдя по световоду 4 навстречу друг другу, выходят через этого световода. В положении равновесия, когда торцы световода 4 расположены сим.метрич- но относительно оси световода 1 (фиг. 1),при

СЛ N3

N CD

условии выполнения полного внутреннего отражения в элементарных волокнах световода 4, оба световых пучка полностью попадают на торец световода I, по которому и отводятся. На входные торцы световодов 2 и 3 свет не попадает, поэтому световые потоки на их выходе |) i и 12 равны нулю. Это регистрируется фотоприемниками 6 и 7. При смещении V-образно- го световода 4 влево от положения равноV-образного световода 4 вправо от положения равновесия на величину х устройство функционирует аналогичным образом.

Формула изобретения

Оптический датчик к устройству для измерения линейных перемещений, содержащий оптически связанные световодный приемновесия на величину X (фиг. 2) световой Ю передающий узел и отражатель, предназна- пучок. падающий на левый торец светово-ченный для крепления на объекте, отлида 4, меньше светового пучка, ддающегочающийся тем, что, с целью повышения

на правый торец этого световода, так какточности и чувствительности, приемно-переон распространяется по меньп ему числудающий узел выполнен в виде трех регуэлементарных волокон световода 4, причем лярных световодов, торцы которых уложены расположенных ближе к его оси симметрии.в линейку, центральный из световодов предПоэтому, пройдя по световоду 4. этот пу-назначен для оптической связи с источчок достигает входного торца световода 3,ником излучения, крайние расположены симвследствие чего 1 .(). .4 световой пучок, по-метрично относительно оптической оси центпавший на правый торец световода 4,рального световода и предназначены для

распространяется по большему числу элемен- 20 оптической связи с фотоприемниками, от тарных волокон этого световода, причемражатель выполнен в виде регулярного сверасположенных ближе от его оси симмет-товода V -образной формы, торцы которого

V-образного световода 4 вправо от положения равновесия на величину х устройство функционирует аналогичным образом.

Формула изобретения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности и чувствительности за счет увеличения выходного сигнала при смещении объекта. Для этого приемопередаточный узел выполнен в виде трех световодов, центральный из которых оптически связан с источником излучения, а крайние расположены симметрично оптической оси центрального световода и оптически связаны с фотоприемниками, и оптически связан с отражателем, выполненным в виде регулярного световода U-образный формы, расположенного симметрично относительно оси центрального световода. Такое выполнение элементов датчика обеспечивает удвоение числа засвечиваемых торцов волокон при единичном смещении объекта, на котором укреплен отражатель. 2 ил.

рии. поэтому достиг нув левого торца световода 4, он засвечивает торцы волокон светоуложены в линейку, ширина которой .меньше ширины линейки торцов световодов привода 2 с координатами не больц е 2х. „с емно-передающего узла, ориентирован так. Таким образом, перемещение световода 4что линейка его торцов параллельна линейке торцов световодов приемно-передающего узла, и раз.мещен си.мметрично относительвлево от положения равновесия вызывает двойное увеличение числа засвечивае.мых торцов волокон световода 2, что регистрируется фотоприемником 6. При смещении

но оси центрального световода приемно- передаюшего узла.

уложены в линейку, ширина которой .меньше ширины линейки торцов световодов прино оси центрального световода приемно- передаюшего узла.

Ф,--Ф,1гх)

Фиг.1