УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СВЕТОВОГО Советский патент 1973 года по МПК G02F1/29 H03M1/06 

1

Изобретение относится к области автоматпки и вычислительной техники.

Известно устройство для измерения перемещения светового луча по авт. св. К° 239824.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в него введена дополнительная фокусирующая линза, прикрепленная к подвижному торцу световода, и стекловолоконный фокон, который прикреплен щироким торцом к фотодиоду, а другим торцом оптически связан с фокусирующей линзой.

Это позволило увеличить чувствительность устройства к малым перемещениям.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит источник света }, конденсор 2, фокусирующие линзы 3, 4, зеркала 5 и 6, модуляторы света 7 и S стекловолоконный световод 9, фотодиод 10 с продольным фотоэффектом, фильтр низкой частоты 11, фильтр высокой частоты 12, усилитель низкой частоты 13, усилитель высокой частоты 14, детектор 15, измерительный прибор 16, усилитель 17, дополнительную фокусирующую линзу 18 и стекловолоконный фокон 19.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника света 1 превращается в- пара-ллельный пучок света с помощью конде.нсора 2. Пучок света разделяется зеркалом 5 на два приблизительно равных

световых потока. Одна часть светового поток,, направляется на модулятор света 8, модулируется по интенсивности, а затем направляется на фокусирующую линзу 3, которая фокусирует его на ту точку светочувствительной поверхности фотодиода 10 с продольным фотоэффектом, которая соответствует максимуму характеристики, (.v), где л - величина смещения светового пятна относительно

центра фотодиода 10. Световое пятно в процессе измерен я не меняет своего положения относительно фотодиода 10.

Вторая часть светового потока с помощью зеркал 5 и 6, направляется на модулятор света 7, в котором осуществляется низкочастотная модуляция светового потока по интенспвности, а затем с помощью фокусирующей линзы 4 собирается в стекловолоконный световод 9, к подвижному торцу которого прикреплена

дополнительная фокусирующая линза 18, фокусирующая лучи на поверхности входного торца стекловолоконного фокона 19, который большим основанием (торцом) прикреплен к фотодиоду 10 и разносит отклонение входного луча на сравнительно большие расстояния. Конец стекловолоконного световода 9 и линза 18 жестко укреплены в объекте, перемещение которого измеряется.

Таким образом, на выходе фотодиода 10 образуется два напряжения различной частптм.

Напряжение одной частоты зависит только от интенсивности светового потока, а напряжение другой частоты - от положения подвижного торца стекловолоконного световода 9 и фокусирующей линзы 4 н or светового потока.

С выходных элементов фотодиода напряжение двух частот усиливаются общим усилителем /7. После усиления сигналы низкой и высокой частот разделяются соответственно фильтром низкой частоты // и фильтром высокой частоты 12.

После фильтра низкой частоты // сигнал усиливается усилителем низкой частоты 13 и подается для измерения на измерительный прибор 16, отградуированный непосредственно в единицах измерения перемещения.

Напряжение высокой частоты после фильтра высокой частоты 12 усиливается усилителем высокой частоты 14 и детектируется детектором 15. Постоянное напряжение с детектора 15 подается на усилитель У7 для автоматического регулирования коэффициента его усиления. В результате напрял ение низкой частоты на выходе усилителя 17 зависит только от величины перемспления измерительного торца стекловолоконного световода 9.

Предмет изобретения

Устройство для измерения перемещения светового луча по авт. св. N° 239824, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности к малым перемещениям, в него

введены дополнительная фокусирующая линза, прикрепленная к подвижному торцу световода, и стекловолоконный фокон, который прикреплен широким торцом к фотодиоду, а другим торцом оптически связан с фокусирующей линзой.