Фотоэлектрический датчик угловых и линейных перемещений Советский патент 1976 года по МПК G01B7/30 G01B11/26 H03M1/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для измерения угловых и линейных перемещений.

Известны фотооптические датчики линейных и угловых перемещений, содержащие излучатель, перемещающуюся маску и фотоприемник 1.

Недостатком данного фотооптического датчика является существенное влияние размеров маски на разрешающую способность датчика.

Известен также фотоэлектрический датчик, содержащий источник света, полупрозрачный световод и фотоприемник, подключенный . к входу усилителя, выполненного по мостовой схеме 2.

Однако известный датчик имеет невысокую точность, а наличие полупрозрачного цилиндра и отражающего зеркала усложняет конструкцию и обусловливает невысокий диапазон измерения.

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения датчиком угловых и линейных перемещений.

Это достигается тем, что два идентичных исгочника света размещены на торцовых частях светопоглощающей непрозрачной камеры, внутри которой помещена меньшего размера прозрачная камера, снаружи которой установлен подвижный непрозрачный светопровод, по

длине равный половине прозрачной камеры, при этом внутренняя поверхность подвижного светопровода выполнена светоотражающей. На наружной поверхности светопровода установлен ферромагнитный сердечник, взаимодействующий с наружным постоянным магнитом, расположенным на светопоглощающей непрозрачной камере, а внутри прозрачной камеры в центре закреплены неподвижно два фотонриемника.

На чертеже показан предлагаемый фотоэлектрический датчик.

Датчик содержит непрозрачную дугообразную камеру 1 в виде полукольца с круглым сечением, два идентичных источника света 2, тепловые экраны 3, прозрачную дугообразную камеру 4, внутри которой в центре неподвижно на диэлектрическом основании 5 закреплены два фотоприемника 6 и 7, причем торцовые поверхности снабжены гибкими внутренними выводами 8 и 9, уложенными в пазах прозрачной дуговой камеры 4. Над камерой 4 расположен подвижный дугообразный с внутренней светоотражательной поверхностью светопровод 10, в центре которого на внешней поверхности закреплен ферромагнитный сердечник 11, одновременно выполняющий роль баланса, а на наружной поверхности светопоглощающей не3

прозрачной дугообразной камеры 1 установлен подвижный и взаимодействующий с внутренним подвижным ферромагнитным сердечником И кольцевой магнит 12.

Устройство работает следующим образом.

Световые лучи от источников 2 ироходят через тепловой экран 3 и проецируются в прозрачной дугообразной камере 4. При угловых перемещениях кольцевого магнита 12 одновременно перемещается ферромагнитный сердечник 11 вместе с дугообразным светопроводом 10. Фотонриемники 6 и 7 включены с помощью выводов 8 и 9 в мостовую измерительную схему. При среднем положении светопровода 10 относительно дугообразной камеры 4 освещенность фотоприемннков 6 н 7 одинакова и напряжение на выходе измерительной схемы равно нулю. При перемещении светопровода 10 в одном из направлений освещенность одного нз фотоприемников увеличивается, другого уменьшается. Происходит разбаланс мостовой схемы и выходное напряжение уже не равно нулю.

Формула изобретения

Фотоэлектрический датчик угловых и линейиых перемещений, содержащий источники света, световоды, фотоприемники и измерительную схему, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измереиия, источники размещены на торцах светоиоглоидаюией непрозрачной камеры, внутри которой размеиеиа прозрачная камера с установленными на равном расстоянии от концов фотоприемниками, а между наружной поверхностью прозрачной камеры и внутренней поверхностью светоиоглощающей

5 камеры установлен подвижный светопровод с полной внутренней отражающей поверхностью.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе:

0 1. Корндорф С. Ф. Фотоэлектрические измерительные устройства в машиностроении, М., «Машиностроение, 1965, с. 121.

2. Авт. св. СССР № 332328, кл. G Old 5/26, 14.05.71 (прототип).