Силоизмерительное устройство Советский патент 1981 года по МПК G01L1/24 

54) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерител ной технике и может найти применение в системах управления станками и дру гим оборудованием, где необходимо производить измерение усилия и перемещения. Известны преобразователи с механи ческими управляемыми электродами-механотроны, представляющие собой вакуумные устройства.с подвижными элек род azvM flj Недостатками этих силоизмерительных устройств на основе механотрона являются наличие гистерезиса и нелинейной зависимости выходного сигнала от перемещения, конструктивная сложность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пьезооптический измерительный преобразова тель, содержащий источник света,. конденсор г чувствительный элемент и фотоприёмник, включенный в измерительную схему С2. Недостатком прэобразователя является сложность конструкции. ц«ль изобретения - упрощение конструкции и линеаризация выходного сигнала. Эта цель достигается тем, что силоизмерительное устройство снабжено заслонкой с прямоугольным окном, установленным между конденсатором и фотоприемником, который выполнен в виде подложки с нанесенными на ней двумя профилированными фоторезисторами, расположенными кососимметрично относительно оптической оси,а подложка механически связана с чувствительным элементом. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Источник света.1 создает световой поток, поступающий на конденсорную линзу 2, которая обеспечивает параллельный пучок света, поступающий на заслонку 3 с прямоугольным окном и дальше на подвижную подложку 4 с напыленными на ней профилированными фоторезисторами 5 и.6, расположенныtm кососимметрично относительно оптической оси. Фоторезисторы с помощью выводов 7-9 подключены к резисторам 10 - 12 так, что они вместе с источником питания 13 составляют мостовую схему измерения. Устройство работает следующим образом. При воздействии силы F(t) на чувст вительный элемент 14 происходит его деформация, в результате чего передвигается подложка с фоторезисторами и происходит засветка одного из фоторезисторов, выходной сигнал которого пропорционален измеряемой силе. В результате изменяется выходной сигнал мостовой схемы, который пропор ционален измеряемой силе F(t), а знак опт ределяет направление действия силы или деформации. С помощью устройства можно получить любую, заранее заданную рабочую характеристику, подбирая профили фоторезисторов нужной конфигурации. Формула изобретения Силоизмерительное устройство, содержащее источник света, конденсор, чувствительный элемент и фотоприемник, включенный в измерительную схему, отличающееся тем, что, с Целью упрощения конструкции и линеаризации выходного сигнала, оно снабжено заслонкой с прямоугольным окном, установленным между конденсором и фотоприемником, который выполнен в виде подложки с нанесенными на ней двумя профилированными фоторезистррами, расположенными кососимметрично относительно оптической оси, а -подложка механически связана с чувствительным элементом. Источники информации, принятые во внимание при Э1 спертизе 1.Берлин Г.С. Электронные приборы с механическими управляемыми электродами. М., Энергия, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР №.4720;0, кл. G 01. L 1/24, 21.12.73 (прототип).