Фотоэлектрический индикатор перемещений Советский патент 1979 года по МПК G01B9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения и регистрации малых перемещений контролируемого объекта. известны фотоэлектрические индикаторы перемещений l ,-содержащие излучатели,.оптически связанные через подвижную диафрагму или отра- . жатель с фоторезисторами, средйне и ым с дифференциальной измеритель-; ной схемой, подключенной к регистри рующему блоку. Наиболее близким техническим решением к изобретению является фотоэлектрический индикатор перемещений содержащий светодиоды,оптически с6ё диненныечерез подвижную диафрагму, связанную с контролируемым объектом, с фотоприемником, размещенным вместе со светодиодами на измерительном приспособлении. На одной оптической оси между фотоприемником и светодиодами размещены полупрбзрачная пластина и фокусирующие элементы. Фотоприемники подключены к регистрирующему блоку через усилители рассогласования. Недостатком таких устройств является их сложность. Целью изобретения является упрощение индикатора. Эта цель/достигается тем, что в предложенное устройство введены трансформатор и резисторы, фотоприемник выполнен fe виде Фоторезистора, соединенного последовательно с регистрирующим блоком и вторичной обмоткой трансформатора, которая через последо1вательно соединенные рё зйсторн соединена со све оДиодами, включенными параллельно встречно. Еа фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2.- его функциональная схема. , Индикатор выполнен в виде иэме-. рительного устройства, которое содержит направля1ощую 1, являющуюся основанием устройства, жестко закрепленным на исследуемом объекте. На направляющей 1 размещена каретка 2, выполненная в виде вилки. С одной стороны каретки 2 установлен фотоприемник 3 (фоторезистор), а с другой светодиоды 4 и 5. Подвижная диафрагма 6 (струна) установлена таким образом, что она расположена между фотоприемником 3 и светодиодами 4 И 5.

Кдретка 2 может перемешаться по направляющей 1 с помощью микрометрического винта 7, на котором расположена шкала 8. с делениями. Для отсчитывания перемещений служит индекс 9.

Фотоприемник 3 последовательно с регистрирующим блоком 10 (стрелочным гальванометром) включен во вторичную омотку 11 трансформатора 12, два встрёчно параллельно включенных излучателя 4 и 5 также подключены к обмотке 11 трансформатора 12 через балансный 13 и ограничительный 14 резисторы. Конденсатор 15 выполняет pojib интегрирующего звена в регистрирующем блоке 10. Первичная обмотка трансформатора 12 включается в любую сеть промышленной частоты . или питается от дополнителного генератора.

Устройство работает следующим образом.

Светодиоди 4 и 5 попеременно освщают фоторезистор 3, При одинаковых световых (энергетических) потоках сопротивление фоторезистора 3 за дв половины периода одинаково и интегральное значение тока, проходящего через гальванометр 10, фоторезистор 3 и обмотку 11 трансформатора 12 за один период, равно нулю. Если потоки разные, то их уравнивают с помощью балансного резистора 13.. Резистор 14 ограничивает ток через светодиоды 4 и 5.

При расположении подвижной диафрагмы 6 между светодиодами 4, 5 и Фоторезистором 3 частЬ потоков от светодиодов уменьшается за счет затемнения фоторезистора 3. При размещений диафрагмы 6 на оптической оси Устройства потоки от светодиодов за период равны, и интегральное значение тока через гальванометр 10 за период равно нулю, т.е. стрелка гальванометра не о ;гклоняется. Если диафрагма б расположена не на оптической оси устройства, то потоки от светодиодов за период не , и, следовательно, в Одну из половин периода на фоторезистор 3 попадает больше света, чем в другую половину, поэтому сопротивление фоторезис тора Зв цепи обмотки 11 в одну из

половин периода меньше, чем в другую, появляется постоянная составляющая тока через гальванометр 10, и его стрелка отклоняется. При этом направ.ление тока и,соответственно направление отклонения стрелки соответствуют направлению смещения диафрагмы 6 относительно оптической оси устройства. Стрелку гальванометра 10 возвращают в нулевое положение перемещением каретки 2 с помощью микрометрического винта 7. Таким образом, перемещение объекта, на котором |Установлен индикатор, относительно диафрагмы 6 можно- измерить по шкале 8 микрометрического винта 7.

Надежность предлагаемого устройства повышена за счет долговечности фотодиодов, фоторезистора и других деталей и их минимального количества. Испытания макета индикатоРа показали, что его точность дос игает 0,5 мкм, а изменениё температуры от 15°С до + не приводит к погрешностям измерений, превышающим погрешности изготовления : микрометрического винта.

Формула изобретения Фотоэлектрический индикатор перемещений, .содержащий измерительное устройство, между светодиодом и фотопригмником которого.размещена подвижная диафрагма, регистрирующий блок, отличающийся тем,

5 что, с целью упрощения индикатора, в него введены трансформатор и резисторы; фотоприемник выполнен в виде Фоторезистора, соединенного . последовательно с регистрирующим

0 блоком и вторичной обмоткой трансформатора, которая через последовательно соединенные резисторы соединена со светодиодами, включенными парал. лельно встречно.

6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Беленький Б.И. и др. Высокочувствительные усилители постоянного тока с преобразователями, 1970,

Q с. 56 .

2.Авторское свидетельство СССР №377832, кл. G06 К 15/18,.1970;