Оптоэлектронный преобразователь перемещений Советский патент 1993 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных перемещений и использования в качестве датчика перемещений.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь, который содержит полый трубчатый световод 1, внутри которого уста- новлены дополнительный 2 и основной 3 волоконные световоды, приемник 4 излучения, зеркало 5, конусообразную призму 6, источник 7 излучения с конденсатором 8. Пружина 9 нижним концом механически со- меняется с верхним торцем световода 1, а верхним концом вставлена в загнутые выступы втулки 10.

Оптоэлектронный преобразователь работает следующим образом.

Световой поток от источника излучения 7. через конденсатор 8 проходит по волоконному световоду 2 и через конусообразную призму 6 распространяется вдоль полого световода 1. внутренняя поверх- ность стенок которого может иметь коэффициент отражения р в широком диапазоне от

0до 1. Внутри полого световода 1 световой поток от конусной призмы б распространяется путем многократного отражения от внутренней поверхности полого световода

1и от зеркала 5.

Таким образом, луч света от источника 7 внутри полого световода 1 проходит не просто двойной путь до приемника 4. а зна- чительно больший благодаря многократному отражению от боковой поверхности полого световода 1, что повышает чувствительность, а также диапазон измерений при соответствующем выборе коэффициента от- ражения р внутренней поверхности световода 1.

При перемещении полого световода 1 относительно втулки 10 изменяется длина пути луча от конусообразной призмы 6 до

торца световода 3, а с учетом степени поглощения лучей внутренней поверхностью световода 1 при многократных отражениях, изменяется величина светового потока, падающего на приемник излучения 4. Таким образом, изменение выходного сигнала приемника излучения 4 несет информацию о касании и перемещении объекта, который связан с полым световодом 1. Так как полый световод 1 снаружи экранирует внешние световые лучи и шероховатость объекта не влияет на распространение светового потока внутри световода, то существенно повышается точность измерений. По сравнению с известными устройствами с одновременным повышением чувствительности и точности повышается диапазон измерений. Формула изобретения Оптоэлектронный преобразователь перемещений, содержащий полый трубчатый световод, источник и приемник излучения и измерительную схему, связанную с приемником излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, он снабжен зеркалом, установленным в плоскости поперечного сечения трубчатого световода, основным волоконным световодом, один конец которого оптически сопряжен с источником излучения, дополнительным волоконным световодом, один конец которого оптически сопряжен с приемником излучения, конусообразной призмой с углом конусности не менее 90°, пружиной, сопряженной со свободным концом трубчатого световода, цилиндрической втулкой, размещенной внутри пружины и охватывающей основной световод, расположенный коаксиально дополнительному, торцовые поверхности вторых концов основного и дополнительного световодов размещены в плоскости поперечного сечения втулки и обращены к зеркалу, а основание конусной призмы сопряжено с торцом второго конца дополнительного световода.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения линейных перемещений и в качестве тактильного датчика перемещений. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности. Преобразователь содержит полый трубчатый световод 1 с зеркалом 5 на нижнем торце, источник 7 и приемник 4 излучения, основной и дополнительный волоконные световоды 3 и 2, конусообразную призму 6, пружину 9 и цилиндрическую втулку 10, на нижней части которой заподлицо установлены нижние торцы основного и дополнительного волоконных световодов, из которых нижний to- рец основного волоконного световода сопряжен с конусообразной призмой, а нижний торец дополнительного световода охватывает основной волоконный световод, при этом верхние торцы основного и вспомогательного световодов сопряжены соответственно с источником и приемником излучения, расположенных вне втулки, а полый световод охватывает цилиндрическую втулку и на верхнем торце сопряжен с пружиной, закрепленной на верхней части втулки. 1 ил. сл с 00 ю сл о VI XI