Фотоэлектрический датчик перемещения Советский патент 1979 года по МПК G01B11/00 

- , Изобретение отнсх дтсй к устройства фотоэлектрического контроля в автрматнке и измерительной технике и может быть использовано в приборах, требук щих бесконтактногоизмерения:перемещений. Известны фотоэлектрические датчики перемещения, содержащие светодиоды, фо тодиоды, работающие в качестве светоприемников,; шторку, расположенную между св тодиодами и фотодиодами, и исполнительно регулирующее устройство ij. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фотоэлектрический датчик перемещений, содержащий источник переменного напряжения прямоуголь ной формы, два светодиода, подключенные к источнику напряжения, два усилителя, два фотодиода, соединенных с входами усилителей, сумматор и шторку с двумя прорезями, расположенную между светодиодами и фотодиодами. Недостатком указанного датчика явпяется модуляция выходного сигнала частотой питания светодиодов, что ограничивает область рабочих частот и приводит к появленйю динамической погрешности измерений.) Цель изобретения - повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что датчик снабжен дйумя схемами фиксации нулевого уровни, управляющие входы которых подключены к источнику переменного напряжения прямоугольной формы, информационные входы подключены к выходам усилителей, а выходы соединены с входами сумматора. .На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика; на фиг. 2 - временная диаграмма; на фиг. 3 - оптическая схема. Датчик соде ржйт светодиоды 1 и 2, шторку 3, регулирующую площадь засветки светочувствительных поверхностей фотодиодов 4 и 5 и расположенную меж ду светодиодами и фотодиодами, усилите

ли 6 и 7 постоянного тока с резисторами 8 и 9 обратной связи, две схемы 10 и 11 фиксации нулевого-уровня, содержа-щие емкости 12 и. 13 и ключи 14 и 15, сумма торДб. Шторка 3 содержит две прореви 17. Светодиоды 1 и 2 устана&лйваются относительно -фотодиодов 4 и 5 таким образом, что кг1ждый светодиодосвещает половину светочувствительной |по верхяости обоих фотодиодов, через прорези 17 шторки 3.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении шторки 3, например, в направлении фотодиода 5 площадь засвети ки фотодиода 4 светодиодом 1 увеличивает |3я, а фотодиода 5 уменьшается. Изменение площадей засветки фотодноДов 4 и 5 светодиодом И носит противоположный характер. Данный пример иллюстрируется фиг. 2,

;где U(,.lJ-f - напряжение на выходе усилителей постоянного тока 6 и 7;

у - напрйжение на выходах. схем 10 и 11 при разомкнутых ключах 14 и 15; и..,.,и. напряженке на выходе схем

Ю и 11 при работе дат- .чика; .

и., - напряженке на выходе датчика;.

4время включения светодио-1да 1, в течение которого замкнут ключ 14 схемы Ю и разомкнут ключ 15 схемы 11;

fc- 4 - время включения светодиод да 2 в теченке которого.

702241

разомкнут ключ 14 схемы Vx 10 и замкнут ключ 15 схе

мы 11. Выходные напряжения усилителей постоянного тока Ij и U переходят 1ерез конденсаторы 12 и 13 и преобразуются с помощью ключей 14 и 15 в однополярные и Ц, которые суммируются сумматором 16. В устройстве использУется лвухполупериодное синхронное детектирование, позволяющее сохранить сЬектр измеряемо го сигнала, задаваемого перемещением шторки 3. Выходное напряжени и пропорционально перемещению шторки 3..

Ф о р. м у л а изобретен и я Фотоэлектрический датчик перемещения, соде ржащий источник переменного напряжения прямоугольной формы, два свётодиода, подключенных к исггочнику напряжения, два усилителя, два фотодиоj d, соединённых с входами усилителей, сумматор и шторку с двумя прорезякт, расположенную между с вето диодами и фотодиодами, отличающийся тем, что, с цель.ю повышения точности измерений, он снабжен двумя схемами фиксации нулевого уровня, управляющие входы которых подключены к источнику переменного нап ряжения прямоугольной формы, информашрнные входы пОЯкл1очены к ш 1ходам усилителей, а выходы соеданень с вхОдами умматора.

Источники информайий,/

принятые во внимание при экспе сггизе

1.Авторское свидетельство СССР № 264191, кл. G 08 С 9/06, 1969.

2.Авторское сбйдетельЬтво СССР № 579539, кл.а 01 В 11/00, 1975 (прототип).