Световодный преобразователь углового положения Советский патент 1990 года по МПК G01B21/22 

Фиг. 1

14)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть 7-,спользовано в датчиках углового положения и является усовершенствованием устройства по авт. св. N 1 1296834.

Цель изобретения - повышение точности за счет повышения устойчивости выходного сигнала к изменению параметров оптических каналов преобразователя.

На фиг.1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фигЛ; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг Л; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг.1.

Преобразователь состоит из источника 1 излучения, первого фокона 2, узкий входной торец которого оптически сопрялсен с источником 1 излучения, первого корпуса 3, первой группы 4 из четырех световодов, размещенных в первом корпусе 3 так, что их входные торцы оптически сопряжены с широким выходным торцом первого фокона 2, второго корпуса 5, установленного с возможностью поворота вокруг оси 6, перпендикулярной осям выходных торцов световодов первой группы 4, четы- рез фотоприемников 7-10 второго, третьего, четвертого и пятого фоконов 11-14, узкие выходные торцы которых оптически сопряжены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым фотоприемниками 7-10, второй и третьей групп 15 и 16 из двух световодов каждая, установленных в первом корпусе 3 так что их выходные торцы оптически сопряжены с входными торцами соответственно второго и третьего фоконов 11 и 12, четвертой и пятой групп 17 и 18 из двух световодов каждая, выполненных U-образными и установленных во втором корпусе 5 так, что их входные торцы оптически сопряжены с выходными торцами первой группы 4 световодов, а выходные торцы - с входными торцами соответственно второй и третьей групп 15 и 16 световодов, шестой группы 19 из четырех световодов, установленных в первом корпусе так, что их входные торцы оптически сопряжены с выходным торцом первого фокона 2, седьмой и восьмой групп 20 и 21 из двух световодов каждая, установленных в первом корпусе так, что их выходные торцы оптически сопряжены с входными торцами соответственно четвертого и пятого

5

0

5

0

5

0

5

фоконов 13 и 14 девятой и десятой групп 22 и 23 каждая из двух световодов, выполненных U-образными и ус тановленных во втором корпусе 5 по разные стороны от оси 6 поворота второго корпуса 5 по отношению к четвертой и пятой группам 17 и 18 световодов так, что их входные торцы оптически сопряжены с выходными торьаг-м шестой группы 19 светородоь, а выхол- ные - с входными торцами соответственно седьмой и восьмой групп 20 и 21 световодов, двух сумматоров 24 и 25 и делителя 26, прямые входы первого сумматора 24 соединены с выходами первого и четвертого фотоприемников 7 и 10, инверсные входы ™ с выходами второго и третьего фотоприемников 8 и 9, Прямые входы второго сумматора 25 соединены с выходами первого и третьего фотоприемников 1 и 9, а инверсные входы - с выходами второго и четвертого фотоприемников 8 и 10. Выходы сумматоров 24 и 25 соединены с входами делителя 269 выход которого является выходом пре- образова1еля.

Световодный преобразователь углового положения работает следующим образом.

Контролируемый объект (не показан ) скрепляют с вторым корпусом 5, Пучки лучей источника 1 излучения3 пройдя через первый фокон 2, первую группу 4 световодов, четвертую и пятую группы 17 и 18 световодов, вторую и третью группы 15 и 16 световодов, а также второй и третий фоко- ны 11 и 12, попадут соответственно на первый и второй фотоприемники 7 и 8, на выходе появятся фототоки I и 1„. Точно также пучки лучей источника I излучения, пройдя через первый фокон 2, шестую группу 19 световодов, девятую и десятую группы 22 и 23 световодов, попадут через четвертый и пятый фоконы 13 и 14 соот-. ветственно на третий и четвертый фотоприемники 9 и 10, на выходе которых появятся фототоки Iз и I4.

На выходе сумматора 24 формируется сигнал, пропорциональный величине

I5(IrI2)-(I3-I4),

на выходе сумматора 25 формируется сигнал, пропорциональный величине

I, (If-I)-t-(Ia-I4).

51

Подбирая различные величины зазоров между оптически сопряженными световодами первого ц второго корпусов 3 и 5, можно получить

-j-x, 1Г-2Гаг

где х - измеряемая величина;

а - средняя ветгчина зазора между световодами;

-; - величина, определяемая характеристиками преобразователя« В этом случае на выходе делигеля 26 появится сигнал

не зависящий от изменений параметров оптических каналов преобразователя.

733496

Формула изобретения Световодн ый преобразователь углового положения по авт.св..№ 1296834, о сличающийся тем, что,

с,

с целью поБьгшения точности, он снабжен двумя сумматорами и делителем, входы которого подключены к выходам сумматоров, прямь е входы первого сумматора подключены к выходам первого и четвертого фотоприемников, инверсные входы первого сумматора подключены к выходам второго и третьего фотоприемников } прямые входы второго сумматора подключены к выходам первого и третьего фотоприемииков, а его ин- верснне входы - к выходам второго и четвертого фотсприемников„

10

15

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет увеличения устойчивого выходного сигнала к изменению параметров оптических каналов преобразователя. Преобразователь состоит из двух корпусов 3 и 5, в которых закреплены группы 4, 15, 16, 17, 18 оптически сопряженных световодов, двух сумматоров 24, 25 и делителя 26. Выходной сигнал преобразователя пропорционален величине [(I₁-I₂)-(I₃-I₄)]/[(I₁-I₂)+(I₃-I₄)], где I₁-I₄ - интенсивности на выходных торцах групп 15, 16 световодов соответственно. 4 ил.

г™-

я 2ii и 25

ЈП№

ЈlЈ фиг.3

s™jrr- -K u 5

Щ

. кМи25

16

12