Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1993 года по МПК G01B7/00 G01B21/00 

ных в ходе излучения по противоположные стороны жидкокристаллической ячейки и обращенных поляризаторами к ячейке, электроды которой подключены к выводам вторичной обмотки трансформаторного датчика, источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика.

.{ Поставленная цель достигается также тем, что в модуляторе межэлектродное про- странствозаполнено нематичееким веществом с отрицательной анизотропией диэлектрической проницаемости.

На чертеже изображена принципиальная оптико-кинематическая схема преобра- зователя линейных перемещений.

Преобразователь содержит измерительный трансформаторный датчик, который состоит из стержня 1, обмотки 2 возбуждения и измерительной обмотки 3. Измерительная обмотка 3 соединена с электродами 4, которые нанесены на пластины 5 жидкокристаллической ячейки. В пространстве между параллельными пластинами 5 находится нематическое жидкокристаллическое вещество б, имеющее в отсутствии электрического поля гоме- отропную ориентацию молекул и изменяющее, такую ориентацию в зависимости от величины приложенного напряже- ния к электродам 4. На пути излучения от источника 7 излучения, который параллельно соединен с обмоткой 2 возбуждения, рас- положен оптический модулятор, образованный жидкокристаллической ячей- кой 5 и двумя парами конденсаторов 8 и поляризаторов 9. Модулированный оптический луч через световод 10 подается на блок 11 регистрации сигнала.

Устройство работает следующим обра- зом.

При протекании синусоидального тока по обмотке 2 возбуждения, в измерительной обмотке 3 индуцируется ЭДС, величина которой зависит от положения ферромаг- нитного стержня 1 в магнитной цепи. Возрастающий выходной сигнал на электродах 4 переводит молекулы ЖК вещества 6 из первоначальной гомеотропной ориентации в состояние планарной ориентации, что со- ответствует максимальной оптической прозрачностимодулятора. При

переориентации молекул, оптическая прозрачность ячейки 5 будет зависеть от положения подвижного сердечника 1. Таким образом сигнал, поступающий от источника 7 через модулятор 5 на блок 11 должен пропорционально зависеть от положения ферромагнитного стержня 1, связываемого с контролируемым объектом (не показан). Однако, при введении подвижного ферромагнитного стержня в магнитную цепь, ток обмотки возбуждения уменьшается, из-за чего возникает погрешность в измерении перемещений.

Подключение источника 7 излучения параллельно обмотке 2 возбуждения трансформаторного датчика способствует устранению этой погрешности, т.к. при уменьшении тока обмотки 2 возбуждения интенсивность излучения источника 7 будет возрастать. Выполнение модулятора в виде жидкокристаллической ячейки и введение замкнутой регулируемой обратной связи в схеме преобразования перемещения в оптический сигнал позволяет повысить помехозащищенность преобразователя.

Формула изобретения

1. Преобразователь линейных перемещений, содержащий измерительный трансформаторный датчик с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, источник излучения, модулятор, установленный в ходе излучения, и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности преобразователя, модулятор выполнен в виде жидкокристаллической ячейки с двумя электродами и двух пар конденсатор-поляризатор, установленных в ходе излучения с противоположных сторон жидкокристаллической ячейки и обращенных поляризаторами к ячейке электроды которой подключены к выводам измерительной обмотки трансформаторного датчика, источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в модуляторе межэлектродное пространство заполнено нематичееким веществом с отрицательной анизотропией диэлектрической проницаемости.

Г 9 S 4 3 f

Д/

/

//

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в оптический сигнал в труднодоступных условиях измерений. Цель изобретения - повышениепомехозащищенности преобразователя. К измерительной обмотке трансформаторного датчика подключены электроды модулятора, выполненного в виде жидкокристаллической ячейки, и двух пар конденсатор-поляризатор, установленных с противоположных сторон ячейки. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных перемещений в оптический сигнал в труднодоступных условиях измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь линейных перемещений, содержащий измерительный трансформаторный датчике обмоткой возбуждения и вторичной обмоткой, источник излучения, модулятор, установленный в ходе излучения блок регистрации. Источник излучения подключен параллельно обмотке возбуждения трансформаторного датчика. Оптическая прозрачность модулятора зависит от изложения сердечника трансформаторного датчика. При перемещении сердечника, имеющего связь с контролируемым объектом, меняется интенсивность излучения, проходящего через модулятор от источника. Это изменение фиксируется блоком регистрации. При введении подвижного ферромагнитного стерж- ня в магнитную цепь ток обмотки возбуждения уменьшается, однако интенсивность излучения источника при этом возрастает и откорректирует погрешность, обусловленную указанной нестабильностью тока питания. Таким образом, выполнениемодулятора в виде жидкокристаллической ячейки и введение замкнутой регулируемой обратной связи в схеме преобразования перемещения в оптический сигнал позволяет повысить помехозащищенность преобразователя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. Недостаток известного преобразовате- ля-низкая помехозащищенность, т.к. в нем модулятор выполняет функцию прямого преобразования механической величины (смещения) в электрический сигнал,техноло- гически сложно выполнить подстройку оптической системы и согласовать входные и выходные величины. Цель изобретения - повышение помехозащищенности преобразователя. Цель достигается тем, что-модулятор выполнен в виде жидкокристаллической ячейки с двумя электродами и двух пар конденсатор-поляризатор, установленСО с VJ со со -N ю 1VJ