Пьезооптический преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G01L1/24 

(54) ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к приборам для измерения механических величии: силы, давления, ускорения и др.

Известен пьезооптический преобразователь, содержащий чувствительный элемент, возбудитель колебаний и генератор fl.

Однако этот преобразователь является модулятором оптического излучения и не может выполнять функции измерительного преобразователя.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - пьезооптический преобразователь, содержащий последовательно расположенные источник поляризационного света, силопередающее устройство с чувствительным элементом из прозрачного материала, фотоприемник, два пиковых детектора, выходы которых соответственно подключены к входам блока вычитания сигналов 2.

Такой преобразователь имеет невысокую точность и ограниченную область применения.

Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены фазочувствительный переключатель , возбудитель колебаний и генератор переменного напряжения, подключенный к возбудителю колебаний, .механически связанному с чувствительным элементом, и к одному из входов фазочувствительного переключателя, другой вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выходы - соответственно с входами пиковых детекторов.

На чертеже представлена блок-схема пьезооптического преобразователя.

Пьезооптический преобразователь содержит силопередающее устройство 1, чувствительный элемент 2 из прозрачного материала, поляризационно-оптическую систему (ПОС), включающую источник 3 поляризационного света и поляризационный фотоприемник 4, пьезоэлектрический возбудитель 5 колебаний, механически связанный с чувствительным элементом 2, и генератор 6 переменного напряжения, подключенный

к возбудителю 5 колебаний. К выходу ПОС подключен один из входов фазочувствительного переключателя 7, другой вход которого соединён с генератором б переменного напряжения, а выходы присоединены соответственно к входам пиковых детекторов 8 и 9, выходы которых соединены с блоком 10 вычитания сигналов.

Генератор 6 переменного напряжения возбуждает механические колебания возбудителя 5 колебаний, передаваемые соединенному с ним чувствительному элементу 2. Амплитуда колебаний выбирается такой, чтобы возникающие в чувствительном элементе 2 напряжения были больше напряжений, вызываемых номинальной измеряемой нагрузкой Р, а их частота - больше наивысшей частоты в спектре измеряемой величины.

Фазочувствительный переключатель 7, управляемый генератором 6 переменного напряжения, разделяет сигналы ПОС, соответствующие положительному и отрицательному полупериодам колебаний генератора переменного напряжения, которые подаются на Пиковые детекторы 8 и 9 и затем на входы блока 10 вычитания сигналов. При отсутствии измеряемой величины Р напряжения пиковых детекторов 8 и 9 равны, и сигнал блока вычитания сигналов равен нулю. При наличии измеряемой величины Р HanpHJfceния пиковых детекторов 8 и 9 будут различными, и на выходе блока вычитания сигналов появится напряжение, соответствующее измеряемой величине Р.

Таким образом, использование предлагаемого пьезооптического преобразователя

позволит расширить диапазон измерения механических величин за счет меньших уровней и больших длительностей измеряемых величин и производить измерения в сложных эксплуатационных условиях.

Формула изобретения

Пьезооптический преобразователь, содержащий последовательно расположенные источник поляризационного света, силопередаюн1ее устройство с чувствительным элементом из прозрачного материала, фотоприемник, два пиковых детектора, выходы которых соответственно подключены к входам блока вычитйния сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области применения, в него введены фазочувствительнь1Й переключатель, возбудитель колебаний и генератор переменного напряжения, подключенный к возбудителю колебаний, механически связанному с чувствительным элементом, и к одному из входов фазочувствительного переключателя, другой вход которого соединен с кыходом фотоприемника, а выходы - соответстврнно с входами пиковых детекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 463017, кл. G 01 L 1/24, 1972 (прототип).

///// 5