Фотоэлектрический преобразователь перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения перемещения подвижных элементов, например станков. Известны устройства для измерения величины и направления пер зцения объектов, содержащие два сопряженны растра и источник света расположенньй с одной стороны растровых сопряжений а приемник света с другой стороны рартроврго сопряжения на определенном расстоянии от индикаторного растра 1 Недостатком данного устройства являются его большие габариты и недостаточная точность измерения перемещений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаилому результату является фотоэлектричес-. кий преобразователь перемещений, содержащий соосно установленные осветитель, растровое сопряжение, образован ное измерительным и индикаторным растрами, и фотоприемники, включенные по балансной схеме, на наружной стороне подложки индикаторного растра нанесе(ы группы штриховых делений имеющих сдвиг по на ТГ/2 2. Недостатке известного устройства является недостаточная точность измерений, обусловленная тем, что каждый фотоприемник расположен в отдельном корпусе, а также сложностью юстировки и монтажа-устройства, которое имеет большие габариты. Цель изобретения - повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что фотоэлектрический преобразователь перемещения снабжен закрепленными на другой стороне подложки индикаторного растра пленочных шии с площадками, расположенными за каждой из групп штриховых делений, а кристаллы фотоприемииков выполнены с сопряженными с площгкдками планарными металлизациями, жестко скрепленными с паргихи пленочных шин соответственно, базами и коллекторами. , На фиг. 1 изображена схема фотоэлектрического преобразователя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - крепление кристаллов фотопри чника. Фотоэлектрический преобразователь перемещений содержит соосно установленные осветитель 1, измерительный и индикаторный растры 2 и 3, кристаллы фотоприемников 4, пленочные шины 5 , площадки б дпя сопряженного присоединения кристаллов фотоприемников 4 , площадки 7 для присоединения выводов фотоприемников 4, герметизирующее покрытие 8 (И-. кремниевая подложка, If- диффузионная база) приЧ поя 9 (площадки) крепления кристаллов фотоприемников 4 к шинам 5. Индикаторный растр 3 содержит стеклянную подложку, на верхней стороне которой нанесены штрихи.

На другой стороне подпожки нанесены пары пленочных шин 5 и площсщки 6 для жесткого крепления кристаллов фотоприемников 4. Крист&ллы фотоприемников 4 (фиг. 2) имеют сопряженные с площадками 6 базовые Б и коллекторные К пленочные металлизации. Это позволяет крепить кристаллы фотоприемников 4 припоем 9 непосредственно фоточувствительной поверхностью к стороне подложки индикаторного растра 3 и обеспечить их электрическое соединение попарно встречно, так как они к парным шинам 5 крепятся - один базой и коллектором, а другой - коллектором и базой. На смонтированную таким образом систему кристаллов фотоприемников 4 (бескорпусных кремниевых фотодиодов) на обратной стороне подпожки растра наносится герметизирующее покрытие 8, при этом индикаторный растр 3 и кристаллы фотоприемников 4 составляют единую систему.

Устройство работает следующим образом.

Свет от осветителя 1, например светодиодов, направляемся на измерительный растр 2, проходит индикаторный растр 3, проходит через прозрачную подложку и падает на светочувствительные площадки кристаллов фотоприемников 4, расположенных под отдельными участками штриховых делений индикаторного растра 3, имеющих сдвиг

штрихов по фазе . При движении индикаторного растра 3 фотоприемники 4 вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные величине перемещения индикаторного растра 3.

Предложенное выполнение крепления кристаллов фотоприемников в преобразователях для автоматического измерения перемещений дает наряду с повьлаением точности измерений упрощение конструкции уменьшение габаритов, повышение технологичности изготовления и упрощение .экслуатадионного обслуживания.

Формула изобретения

Фотоэлектрический преобразователь першлещений, содержащий соосно установленные осветитель, растровое сопряжение, образованное измерительным и индикаторным растрами, и фотоприемники, включенные по балансной схеме, на наружной стороне подложки индикаторного растра нанесены группы штриховых делений, имеющих сдвиг по фазе It/2, отличающийся т&л, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен закрепленными на другой стороне подложки индикаторного растра napeiMH пленочных шин с площадками, расположенными за каж1ДОЙ из штриховых делений, а ,кристаллы фотоприемников выполнены с сопряженньвлн с площадками планарными металлизациями, жестко скрепленными с парами.пленочных шин соответственно, базами и коллекторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 446381, кл. G 01 В 29/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 608672, кл.О 01 В 21/00, 1976 (прототип).

д Г -7.-. i

w ш ш ш ш

I/

Ф«&Д

J б

/