Фотоэлектрический датчик угловой скорости и частоты механических колебаний Советский патент 1982 года по МПК G01P3/36 

t

Изобретение относигся к измерите ной технике и может быть использовано в качестве преобразователя при измерении угловой скорости и частоты механических колебаний авижущихся механических систем, например электроцвигателей малой мощности.

Известен фотоэлектрический преобра-« зователь скорости вращения, соаержаший осветитель, фотоприемник, блок питания, формирователь t1 .

Нецостатком аанной конструкции является то, что затруцнено преобразование механических колебаний в электрический сигнал из-за наличия большого угла межцу посылаемым и отраженным лучем. Эффектимюсть цатчика, т.е. отношение светового потока, принимаемого фоточувствительным элементом к световому потоку, посылаемому осветителем, в данном случае очень мала.

Наиболее близким к преалагаемому является фотоэлектрический аатчик угло- вой скорости и частоты механических

колебаний, соаержащий осветитель, фоточувствительный элемент, объектив и (|)окусирующую линзу 1.2. .

Неаостатком извостного цатчика яиляется недостаточно высокая точность измерений из-за плохой помехозащищенности и сравнительно малой эффективности (соотногиение сигна/ -шум). обусловлено зависимостью углов, пацеиия и отражения светового луча от фокусного

10 расстояния объектива, а также большой алйной светового луча и наличием оиаф рагмы, уменьшающими полезную аолю светового потока осветителя.

Цела изобретения - попыщение точfSности измерений за счет улучшения помехозащищенности и соот1гошения сигналшум.

Поставленная цель постигается тем, что в известном фотоэлектрическом аат20чике угловой скорости и частоты механических колебаний, сопг-ржащем осветитель, фоточувствительпый элемент, .обьектив и фокусирующую линзу, осветитель.

фоточувствигельный .элемент, объектив и фокусирующая линза расположены соосно, а фогочувствительный элемент усганоолен межоу осветителем и обьективом.

В цатчике межау фоточувствительным алеменгом и фиксирующей линзой может быть установлена ступенчатая бленда.

На чертеже изображен преалагаемый аатчик, проаол ный ррзреэ.

Датчик соцержнт осветитель, состоящий из источника I света, конаенсора 2 и кожуха 3, установленный на оаном конце датчика и соосно расположенный с фоточувствительным элементом 4. На оругом конце датчика расположен обьек тив 5, установленный соосно с фоточув- ствителэНым элементом 4. Межпу фоточувствительным элементом 4 и обьективом 5 соосно им устаноелены фокусирующая линза 6 и ступенчатая бленаа 7. Источник I света, конценсор 2, кожух 3, фоточувствительный элемент 4, обьектив5, фокусирующая линза 6 и ступенча тая бленаа 7 соеаинены межау, собой цхтнорическим корпусом 8.

Датчик работает слецующим образом. Световой поток, посылаемый источни. ком 1 света, проходит через конденсор 2, закрепленный в кожухе 3, и обьективом 5 фокусируется. Если в фокусе цатчика нахоаится вращающийся, овижушийся или колеблющийся прецмет, на который нанесены блестящие метки, световой поток от них отражается и воэвращается обратно через установленные в корпусе 8 объектив 5, фокусирующую линзу 6 и ступенчатую бленду 7 на фоточувствительный элемент 4. Отраженны от меток световой поток дискретный и его частота соответствует частоте меток находящихся в данный момент временя в фокусе датчика. Ступенчатая бленда 7 подавляет световые лучи от посторонних источников. Сформированный в результате этого световой поток фоточувствитель

ным элем«1том 4 преобразуется в электрический сигнал.

По сравнению с базовым объективом (фотоэлектрическим преобразователем частотомера 43-28) в предлагаемом аагчике повышается точность измерений за счет того, что отношение светового потока, принимаемого фоточувствитея ным элементом, к световому потоку, посылаемому осветителем (эффективность), возросло по меньшей мере вдвое, а его помехозащищенность, благодаря исключению возможности попадания световых лучей от посторонних источников, существенно улучшилась.

Формула изобретения

1.Фотоэлектрический датчик, угловой скорости и частоты механических коле- баний, содержащий осветитель, фоточувствительный элемент, объектив и фокусирющую линзу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

за счет улучшения помехозащищенности и соотношения сигнал-шум, осветитель, фоточувствител ный элемент, объектив и фокусирующая линза расположены соосно, при этом, фоточувствител.ный элемент установлен между осветителем и объективом.

2.Датчик по п. t, отличающийся тем, что между фоточувствительным элементом и фокусирующей линзой установлена ступенчатая бленда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации частотомера 43-28, Hiie. 721,014 П, с. 16-18.

2.Патент ЧССР N 148151, ,.

кл. 42О19/ GOI Р 3/38/, 1972 (прототип).