ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР Советский патент 1970 года по МПК G01L1/24 

Известны пьезооптические динамометры, содержаш,ие источник света, поляризатор, фазосдвигающую пластину, пьезоэлемент, анализатор и два дифференциально включенных фотоприемника. Однако эти пьезооптические динамометры имеют узкий частотный диапазон измерения из-за того, что в них применены обычные источники света и механические модуляторы.

Предлагаемый динамометр отличается тем, что в нем в качестве источника света использован излучающий светодиод, отделенный от поляризатора и компенсационного фотоприемника свето-теилофильтрами, нричем все элементы расположены вплотную один к другому в экранируюидем корпусе и залиты, например, компаундом.

На чертеже схематически изобрал ен описываемый динамометр в разрезе.

Пьезооптический динамометр содержит источник света, Б качестве которого использован излучающий светодиод /, поляризатор 2, фазосдвигающую пластину 3, иьезоэлемент 4, анализатор 5 и два дифференциально включенных фотоприемника 6 и 7 соответственно компенсационный и основной.

Излучающий светодиод / отделен от компенсационного фотоприемника 6 световым фильтром 8, а от поляризатора 2 - тепловым

фильтром 9. Все элементы динамометра расположены вплотную один к другому в экранирующем корпусе 10 н залиты, например, компаундом И. В корпусе 10 имеется отверстие, через которое проходит опора 12, соединенная с пьезоэлементом 4.

При подключении излучающего светодиода 1 к электрическому генератору (на чертеже не показан) высокой частоты он излучает

световой поток, изменяющийся с частотой генерируемых генератором электрических колебаний. Этот световой поток, проходя через поляризатор 2, становится плоскоиоляризованным, а после прохождения фазосдвигающей пластины 5 - эллиптически ноляризованным. Характеристика эллипса поляризации меияется в зависимости от прилол енной к пьезоэлементу 4 через опору 12 измеряемой силы. Анализатор 5 превращает свет в плоскополярпзованный, интенсивность которого зависиг от параметров эллипса поляризации прищедшего света.

Фотоириемник 7, работающий в фотодиод1ЮМ режиме и питаемый от источника постоянного тока, превращает свет в электрический сигнал, напряжение которого пропорцнональио поступающему световому потоку. Компенсационный фотоприемник 6 по конструкции идентичен основному фотоприемнику 7 и

включен дифференциально в мостовую схему. При номощн светового фильтра 8 световой поток, носгупающий на комиенсациоиный фотоприемник 6, делается в среднем равным поступаюнцему на основной фотопрнемник 7, за счет чего при отсутствии измеряемой силы на выходе мостовой схемы получается нулевой сигнал. При нрнложении нагрузки на ньезоэлемеит 4 световой иоток, действующий иа основной фотонриемиик 7, изменяется, вызывая изменение нанрял ения сигнала с фотоприемника 7, и, как следствие, разбаланс мостовой схемы, в которую включеиы фотоирнемннки 6 и 7. По величиие разбалаиса судят об измеряемой силе.

П р е д .м е т изобретения

Пьезоонтическнй динамометр, содержащий источник света, поляризатор, фазосдвигающую пластину, пьезоэлемент, анализатор и два дифференцнально включенных фотонрпемника, отличающийся тем, что, с целью расширения частотиого диаиазона нзмерения, в качестве источннка света нснользован нзлучающий светодиод, отделенный от иоляризатора и компенсационного фотонрнемника свето-теилофильтрами, причем все элементы расположены вплотную один к другому в запирающем корпусе н залиты, например, компаундом.