Устройство для измерения силы Советский патент 1980 года по МПК G01L5/00 

возникают интерференционные полосы (фиг. 3,а), наклон которых определяется углами аир (фиг. 2 а, б),

При нагружении силовоспринимающей пластины силой F изменяется только угол Р, что приводит к изменению наклона интерференционных полос. Расстояние между полосами практически остается постоянным. При помощи нескольких оптических систем 3 важные для кодирования положения интерференционных полос отображаются на фотоэлектрических приемниках 5 с последовательно подключенными ступенями формования импульсов.

На фиг. 3 примерно изображено расположение приемников для трехдорожечного двоичного кода с У-зондированием. Места зондирования находят, если приемники помещают в тех местах YI, YZ, УЗ , где происходит изменение порядковых чисел 1; 2; 4.

Путем дальнейшего смещения приемников в этих У-местах параллельно оси X находят правильное положение приемников в пределах кодируемой дорожки.

На фиг. 3,а изображен переход от кодового знака 7 к кодовому знаку 8. Этому переходу соответствует сила . При увеличении силы интерференционные полосы вращаются вокруг точек на оси Х (фиг. 3,6), а для Р Рмакс они проходят параллельно оси У (фиг. 3,6). Это положение соответствует переходу от знака кода 3 к кодовому знаку 4. Если же сила увеличивается до макс, то полосы вращаются в положении, симметричном положению на выходе (фиг. 3,е).

Это положение соответствует переходу от кодового знака 7 к кодовому знаку 8. Путем симметричного изменения из интерференционной картины можно использовать максимальное количество интерференционных полос для измерения.

В зависимости от того, каким кодом производится кодирование, на фотоэлектрических приемниках отобразятся при помощи отдельных оптических систем определенные места вращающихся интерференционных

полос. К указанным приемщкам последовательно подключают соответствую1цие ступени формования импульсов, на выходах которых получаются кодированные, знаки, соответствующие измеренньш величийам.

Одно из преимуществ указанного устройства заключается в том, чтонесколько пластин точно слипаются, образуя компактное целое. Этипластины или плиткимогут изготавливаться серийно, и поэтому не требуется производить юстировки положения пластин относительно друг друга. Этот компактный узел обладает высокой стойкостью к встряске и вибрации, а также изменению температуры.

Деформация гибкой пластины, ёызьтйемая прилагаемой силой, непосредственно преобразуется в кодированный выходной сигнал, соответствующий измеренной величине.

Если материалом для силовосиринимающей пластины служит кварц, то для измерения силы создаются исключительно благоприятные условия, так как кварц мало

поддается воздействию температуры и явлениям релаксации. Путем специально созданной формы воздушного зазора образуются распределения вращающихся полос, которые позволяют производить кодирование при помощи всех видов периодических кодов.

Формула изобретения

Устройство для измерения силы, содержащее монохроматический источник света, оптические системы, фотоэлектрические приемники и жестко закреплённую в корпусе устройства прозрачную пластину, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, к одной поверхности прозрачной пластины дополнительно притерты прозрачные прямоугольные в направлении светового потока плоскопараллельная и двойная клиновая пластины, к одной из которых притерта гибкая силовоспринимающая пластина, выполненная из прозрачного материала, например, кварца.

I

П

Ри.г.2