I
Изобретение касается контрольно-измерительной техники и может использоваться, в частности, для измерения углов поворота в различных приборах и устройств вах, где требуется малая инерционность измерителя угла с высокой разрешшощей способностью и высокой линейностью пре образователя, например в крутильных вискозиметрах.
Известен датчи,; угла поворота, содержащий коллимировашгый источник света, зеркало, закрепляемое на испытуемом валу, призму полного внутреннего отражения фотоприемпики, расположенные на выходе световых из призмы, и усилитель сигналов с фотоприемников. Чувствительность известного датчика меньше одной угловой секунды, диапачэон измеряемых углов ± 1/6°.
Известный датчик отличается нелинейностью амплитудной хараи (;ристики и ограниченным диапазоном измерн мых углов
С целью повышения линейности амплитудной характеристики датчика и расширения диапазона намеряемых углов он
снабжен устанавливаемым рядом с испытуемым валом зеркальным г-альшшометром, который подключен к выходу усили теля и оптичесжи связал с зеркалом и призмой.
На чертеже изображеа предлагаемый датчик.
Призма 1 полного внутренниго отраже ния через зеркальце 2, закрепляемое на :испытуемом валу 3, и зеркальце 4 зеркального гальванометра 5 оптически связана с коллимированным источником 6 света Рядом с призмой 1 устштоБлены два ди||ьференциально включегшых фотоэлемента 7 и 8, к их обпшй нагрузке 9 подключен
усилитель 10. К выходу усилителя 1О под:соед1шена рамка 11 зеркального гальванометра 5..
Предлагаемый датчик угла поворота работает следующим образом.
Световой пучок коллимированлого источника 6 отражается .от зеркаль- да 2 на зеркальце 4, далее от 3epKaJtb ца 4 - на зеркальце 2 и. отзеркальца 2 - ла призму 1 полного внутре шего oтpaж «. ния, В начальном (нулевом) пололае,нии зеркалец 2 и 4 луч света отражается ст гралей призмы 1 обратно, н фотоэлементы 7 и 8 затемнены. При повороте зеркальца 2 Б ту или иную сторону часть света проходит через призму 1 на один из фотоэлементов 7 или 8. Возникающий при этом фототок создает на наг рузке 9 падение напряжения той или 1шой полярности. Это напряжение усиливается усилителем 10 и подается на рамку 11 зеркального гальванометра 5, При ©том рамка 11 зеркального гальванометра 5 поворачивается в сторону уменьшения угла рассогласования между зеркальцами 2 и 4, При компенсации угла рассогла™ сования угол поворота зеркальца 4 гальванометра 5 вдвое больше угла поворота зеркальца 2, Напряжение на выходе ус -шителя 10 пропорционально углу поворота зеркальца 2, закреплешюго на ис. пытуемом валу 3, Фотоэлементы 7 и 8, усилитель 1О и гальванометр 5 вход5гг в цепь обратной связи, через которую проходит сигнал от работки угла рассогласования Угол рассогласования между зеркальцами 2 и 4 в К + 1 раз меньше угла отклонения зер кальца 2 от первоначального положения, 0 где К - коэффициент усиления цепя о5 ратной связи,: Коэффициент усиления К имеет велич шу порядка нескольких тысяч, поэтому нестабильность источника света практически не влияет на измерений. Диапазон измеряемых углов определяется размерагу1и зеркалец 2 и 4, а также расстош-шем ними и имеет величину порядка i (3 - 7), Л)шейность амплитудной характеристики датчика определяется шшейностью зеркального гальванометра 5, Фoplv1yлa изобретения - Датчик угла поворота, содержащий коллимированный источник света, зеркало, закрепляемое на испытуемом валу, призму полного внутреннего отражения, фотоприемники, расположенные на выходе световых пучков из призмы, и усилитель сигналов с фотоприемников, о т л и. - чающийся тем, что, с целью повышения линейности амплитудной характеристики датчика и расширения диапазона измеряемых углов, он снабжен устанавливаемым рядом с испытуемым валом зеркальным гальванометром, который подключен к вьпсоду усилителя и оптически связан с зеркалом и призмой.
LJI
Авторы
Даты
1976-06-25—Публикация
1971-11-12—Подача