ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР СО СВЕТОВЫМ УКАЗАТЕЛЕМ Советский патент 1969 года по МПК G01D7/06 

Известны измерительные приборы со световым указателем, в которых непрерывное слежение фотоконтактной системы за положением светового указателя обеспечивается благодаря использованию фоторезисторов, засвечиваемых длинным вспоМОгательным световьим пят}1ом, положение которого зависит от положения указателя прибора. Эти приборы имеют сложную оптическую систему и недостаточно надежны из-за большого числа светочувствительных элементов.

Предлагае.мый прибор отличается от известных тем, что 0:Н снабжен расноложениым параллельно его светопроводящим стержнем, (Например стеклянным, круглого сечения, вдоль образующей которого и меется матированная лыска, а в торцах расиоложены светочувствительные элементы. Стержень частично перекрыт непрозрачтюй лентой, ограничивающей долусковый сектор прибора. Питание осветитель получает от источника перелгенного тОКа непосредственио или через одноиолупериодный выпрямитель, а исполнительное устройство подключено к светочувствительным элементам через усилитель и фазовый детектор, цепь опорного сигнала которого подключена к источйику питания осветителя. Такое выполнение прибора позволяет повысить надежность, упростить конструкцию, а также повысить устойчивость к виещним световым помехам.

Па фиг. 1 изображен прибор в плане; на фиг. 2 и 3 - электрические схемы соединения светочувствительных элементов с исполнительными устройствами.

Прибор содержит корпус /, осветитель 2 (например, лампу накаливания) и оптическую систему для формирования светового потока, включающую конденсор 3, днафрагму 4 и неподвижное зеркало 5. Световой поток, отражаясь от подвижного зеркала измерительного механнзма 6, проецируется на матовую шкалу 7 и светопроводящий стержень 8. Последний имеет нреи..муществепио круглое сечение и матированную лыску, нанравленн}ю вдоль образующей. Благодаря круглому сечению светового потока указателя он фокусируется на матированной лыске и беспорядочно рассеивается ее шероховатой поверхностью. Часть рассея нных лучеГ носле многократных внутренних отражений от стенок достигает торцов стержня. Этот световой поток, составляющиГ примерно 10% светового потока, проецируемого на стержень, попадает на светочувствительные элементы 9 и 10, неподвижно закреиленные у его торцов. Электрический сигнал, сниMacNrbHi со светочувствительных элеме.нтов,

поступает к уснлителю // и далее к исполнительному устройству 12.

лелы измоислия измеряемой величины. 1акид1 (.бразом, при иыхпле .измеряемой величины из лонзчлуо з и-о еектора лента 13 ие|Кхрываст Л1;сгун eiieiOiBoi:) потока ;-: ете)() 8. По1н,речн,;е ел ен1е111 е лепты и)сд;)ТЕраи1ается иаиразляюиднмн (.на че1)геже не аюказйны). Для иерелвижения ленты нри уетаио.вке нрелелов измененliя .1ой .величины нрелуСМотрен;) ле1ггс)нротя ное уетрой.етво (не ноказано).

Больи1ие иотери е:вета иа нути от еветового хказателя к евегочувстБИтельным элементал обусл{)ЛГ11Ы ерав.ннтельио малым освещеннем (|л)го)езт1ет()ров. O.uiaKo в обв1члых уеловнях ,в.иен1нето оенещеиия это не нренятетвует нлр-мальнон :)аботе фогоконтахгных уетрой.ств нрнбора. TciJ .не менее, нри исзьинепном наружном oei;eiueHHH может ноявнтьея ложный енпнал, )ad iibni рабоче.му и нревоеходяш,ий его (нан)нмер, электрилеехая иакалиазання .нонишетью 400 вт, paeиoл;)жeнiнaя в 25--V-30 см от н :калы, нэявление енгиала, рави.;)го рабочему).

Схе.ма, нозВОляюшая уетраннть влияние внешней наразлт,1..;й нолеветкн (сриг. 2 и 3), еоде)киг (зеВетитель 2, нол.ключенный к источнику неременного т(жа, нанрнлгер ко .втоpii4Hoij обмотке еетеного тра.цеформа гора 14, нагрузочное еонротивлеиие 15, источник иоетояниого нан)яжеиня 16. Светочуветвительные элелкнпы 9 и И) через (азделительный ко.иде1;еатор 17 нодключены на азход уенлителя 11, к выходу которого нодключен фазовый детектор (:ле показан). Онорное аиряжение к фазовому детектору нодводитея От гкточника питания ое15етителя. Детектированный выходной енглал уенлигеля // иоегунает на иен;)лннтельиое уетройетво 12.

На. фиг. 3 нредставлетго даль |ейн1ее развитие ехемы фиг. 2. уетра.няюгцее влиян11е любо11 на)азнтной нодеазегк) как от еолнна. так ;и от веех неКуеетвенных неточаинков егзега, jiirraioнигхея от еетн ноетоянного илн неременного тока. Эта Схема отлнчаетея ог нредета.)зленно 1 на фнг. 2 те-М, что питание ое.ветнтеля 2 оеущеетазляетея через 1выирямитель /6.

Приннин ;)аботв1 нрнбора заключа егея в следующей.

Пока еветоВОЙ указатель нахо.дитея левее краЯ ленты /. (фиг. Г), чаеть ежтового ното.ка поиадает на евегонролодищий етержеиь 8, раесенваетея матированной льг:н ;н и иоеле неекольких нолных Внутренннх отражений засвечивает светочуветвительные но.верхпоети эле.ментов 9 н Ю. На ЕХОД уеилителя // иоетунает енгнал, нрмв.одящий в .чейетвие неиолннтельное уетройетво 12. Еелн же е1ветовой ноток переходит в зо.ну, перекрытую ненроз)ачной лентой 13, о.н на етержень 8 не нонадает, светочуветвительные элементы 9 и 10 затемнены, еигнал па .вхо.де уенлнтеля 11 отеутетвует н ненолинтельное уетройетво 12 в дейетвне не

н)И1зоднт.ея. При нодкдючеиии :)евег)Г1е..тя 2 .iv еети (фнг. 2) ча.стота нереме;1ной еоетанляю i-Ueii е;ветового потока )ав11яетея 100 г(. У ссвет1 те, лама накалшзання неременньи: е.веговой ноток соетавляет до 10% ноетоянного е1зетового иотока, так что при оевененпом ветонроводящел стержне 6 н нанряженнн пптания еветочуветвигельных элементов, ианри-мер, 20 в, на еонротивлеппи 15 выделяетея неремен ше напряжение около 0,1 в. Эю нанряжение уеилн вается, .выиряднтяегея (разовым детектором л нрнвэдпт з дейетвие ;енол :Н, елЬЮе уетройетво 12.

В :ешияя ноетоя.иная нодсвегка не :ЗЛ1еняет неременного еигнала, енммаемого ег; еветочхнзетз11ггельньгх элеме гго.в 9 и 10, а нрн зате.мие;i;iH егержня 8, вызванпслм излкнхеннем нз:аеряемой величины, еигнал падает до нуля.

В ехеме фйг. 3 нри но.дключс нип с.ветит ля 2 через одноиолунериодный Т ынряллг1ель 18 1еременная еоетавляющая е зегодного иот;)ка значительио )зозраетает. Одлювре.мени;; Л5елнчиваетея и еигнал иере.менного TOK;I. енимаемый ео е:веточуветви-1ель в х эле:йенто-в 9 н 10. Прн нитанпн оевстнтсля от сети этот енгнал Н.уеет чаетоту 50 гц. Сигнал но.ме.хи нерелюн;ioro тока, ноявляюн 1,ийея нри интенсивной наразитн(нт Внеп1ией подеиетке н.скуеетвеины.ми НСгочникалш е;зета, нрактичеек 1зсе1да чаетоту 100 гц. Поэтому паразитиый сигнад от внентней нодсветки юлноетвю нодавляегея V, фазовом дете уторе, н 1непо;1ннтельное уетройетво 12 оказызаетея идеадьно защищепиы.лг.

Ире д м от изо б р е т е н н я

1.Пз.мернтельпый нрнбо) ео еветовы.м указателе.м, есхчержащнй оевет1 тель, онтичеекую сцсгему, еветочувствителвные элемеигы н ненолнительное уетройетво, уиравляе:.1ое езеточуветв.ительны.ми элеме1ггамн, отличаюи пйся гем, что, с пелвю иовын1ення надежноегн н унРо;н.ения кО1етр укциИ, оп енабн ен раеноложе11НЫ.м параллельно шкале прибора еветонр.:,мзодяшл.1 стерж.не,м, например етеклян)ым, сечения, вдоль образ логцей которого и.меегея Л1атнрованпая лыска. а в то|1цах раеноложены еветочуветв ггельные эле.менты, нрн эт(,м стержень чаетично нерекрыт ненрозрачlioii лентой, ог-1)аннчн; а ОН1ей доМ1усковы(| еектор прибора.

2.i Змер)Г1ельн1з1Й нр.ибор п.о н. 1, от.ш-чаюиш.йся тем, что, е делыо говын1ення уетойчН.зоети к гл1ен нп.м С:1 етовы.1 ио.меха.м, нптатше оеветителя нро1гзводнтея от 1 еточппка нере..;eiinoro тока иеюередетвенно нлн через одноиолуие)иодпый выпрямитель, а неполпительное уетр ойетво подключено :К е-веточу -зетвительным элементад. через уеилнтель и фазоiHjii детектор, нень опорного ен1Л1ала которслО подключена к нсючннку Ингання осветителя.

Б-Б

73;s

/ /73

01

/2

Kit

70

-5

-73 .5

„.4

-3

/2

/4

77

JO

75

77

.2