Фотоупругий преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G01L1/24 

(,54) ФОТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть исполь зовано в весоизмерительных устройства акселерометрах, силоизмерителях и т.д Известны фотоупругие преобразоват ли, в которых используется поляризационно-оптическая система и дифференциальная схема измерения в сочетании с системой авт&матического регулирова ния светового потока ГО. Недостатком данньк преобразователей является нелинейность их статичес кой характеристики. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее последовательно расположенные источник света, поляризатор, фотоупругий элемент, анали«затор и электронную схему, состоящзпо ;ИЗ двух фотоприемников, соединенных .последовательно, источника постоянного напряжения, генератора гармонических колебаний, усилителя и формирователя Г2Х Однако стабильность работы преобразователя зависит от параметров поляризационно-оптической схемы и фотоприемников, поэтому точность устройства оказывается ниже теоретической. Цель изобретения - повьппение точности, упрощения настройки и эксплуатации фотоупругого преобразователя Поставленная цель достигается введением в электронную схему фотозгпругого преобразователя суммируницегр и вычитающего устройства и выпрямителя, при этом источник постоянного напряжения подключен к одному из входов суммирующего и вычитающего устройства и усилителя, выход генератора подключен на вторые входы суммирующего и вычитающего устройств и вход выпрямителя, выход которого включен на второй вход усилителя, подключенного выходом ко входу управления амплитудой .генератора,а выходы суммирующего ивычитающего устройств подключены-к одним выходам фотоприемников, вторые выходы которых соед11нены и подключены к формирователю. На чертеже схематически представлен предлагаемый фотоупругий преобра зователь. Преобразователь содержит источник света,, световой поток от которого поступает в поляризационно-оптическую систему (ЛОС) 2, состоящую из посл довательно расположенных поляризатора 3, фотоупругого элемента (ФУЭ)4 и бианализатора 5. С выхода бианализ тора снимаются два пучка Ф.,и Ф све которые поступают соответственно на фоторезисторы 6 и 7, соединенные пос ледовательно. К общей точке соединения фоторезисторов подключен формирователь 8, а к свободным Концам фоторезисторов подключены выходы суммирующего и вычитаю1цего устройств 9 и 10. Источник 11 постоянного напряжения включен на один из входов суммирующего и вычитающего устройств и усил:ителя 12. ВыхЬд генератора 13 подключен ко вторым входам суммирующего и вычитающего устройств, и входа выпрямителя 14, выход которого подключен на второй вход усилителя 12, подключенного выходом ко входу управления амплитудой генератора. Устройство работает следующим образом.В ПОС 2 под действием измеряемой величины Р)сформируются световые сигналы Фп . С помощью фоторезис, торов 6 и 7 осуществляется преобра зование световых сигналов Ф и Ф,-в электрические токи -t ч- Формирователь 8 срабатывает в моменты времени, когда разность токовi -in фотореэисторов равна нулю. При выполнении условий Кд Ку, , дли тельность импульсов на выходе формиррвателя равна-ty, -М KoF И , где w - частота генератора 12; К(з - чувствительность ФУЭ. Длительность импульсов на выхоДе формирователя линейно связана, с изме ряемым усилием и не зависй:т о неста бильных пд1раметров светового потока источника света, потери света в ПОС, й чувствительности фоторезистора, а зависит от коэффициентов передачи суммирующего и вычитающего устройств и выпрямителя,что при практической реализации суммирующего и вычитающего устройств и выпрямителя на базе интегральных операционных усилителей обеспечивает не только высокую точность выполнения начальных условий балансировки, но и стабильность этих , условий в широком диапазоне изменения внешней температуры. Формула изобретения Фотоупругий преобразователь, содержащий последовательно расположенные источник света, поляризатор, фотоупругий элемент, анализатор и электронную схему, состоящую из двух фото- , приемников,соединенных последовательно источника постоянного напряжения, генератора гармонических колебаний, усилителя и формирователя, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, упрощения настройки и эксплуатации фЪтоупругого преобразователя, в него введены суммирующее и вычитающее устройства и выпрямитель, при этом источник постоянного напряжения подключен к одному из входов суммирующего и вычитающего устройства и усилителя, выход генератора подключен на вторые входы суммирующего и вычитающего устройств - и вход выпрямителя, выход которого включен на . второй вход усилителя, подключенного выходом ко входу управления амплитудой генератора, а выходы суммкрующего и вычитающего устройств подключены к одним выходам фотоприемников, вторые выходы которых соединены и подключены к формирователю. Источники информации, прийятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 567964, кл. G OIL 1/24, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 637734, кл. С OIL 1/24, 1977. (прототип.) . .