Оптический датчик давления

Соаэ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 СКИЙ ДАТЧИ ие относится и позволяет я давления. прошедший К ДАВЛЕНИЯк измеритель 1 овысить точ 1 уч лазерного ерез четверть.(54) ОПТИЧЕ (57) Изобрете ной технике ность измерен источника 1,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,ЯО 1425483 волновые пластины 2 - 4, поляризатор 5 чувствительный элемент 7, направляется светоделительным зеркалом 8 по двум направлениям: непосредственно на фото- приемник 10 опорного канала и через поляризатор 6 на фотоприемник 9 измерительного канала, сигналы с которых поступают на усилитель 11 разности сигналов. Изменение т-ры чувствительного элемента 7 вызывает изменение сигнала термопары4, поступающего через усилитель 15 на реверсивный электродвигатель 13. Вращением в соответствующую сторону поляризатора 5, соединенного с электродвигателем 13, обеспечивается неизменность интенсивности света, попадающего на фотоприемник 9. 1 ил.425483 35 40 45 50 Составитель Р. Садыкова Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор М Васитьева Заказ 4758/37 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к преобразователям давления, основанным на поляризационно-оптической методике определения напряжения.Цель изобретения - повышение точности измерения давления.На чертеже приведена принципиальная схема оптического датчика давления.Датчик содержит лазерный источник 1 излучения четвертьволновые пластины 2 - 4, поляризаторы 5 и 6, двулучепреломляющий чувствительный элемент 7, светоделительное зеркало 8, фотоприемники 9 и 10, усилитель 11 разности сигналов, реверсивные электродвигатели 12 и 13, термопару 14 и усилитель 15 с дифференцирующей цепью,Г 1 оляризационно-оптическая система обеспечивает возможность измерения давления посредством вращения одного из поляризаторов, например анализатора, для компенсации изменений интенсивности 1 света, обусловленных воздействием давления на чувствительный элемент. Вращением поляризатора можно компенсировать изменения интенсивности 1, обусловленные изменением температуры чувствительного элемента. В результате существенно повышается точность определения давления. Датчик работает следующим образом.Луч от лазерного источника 1 излучения проходит поляризационно-оптическую систему, состоящую из четвертьволновых пластинок 2 - 4, поляризатора 5 и чувствительного элемента 7 делится светоделительным зеркалом 8 на два луча, один из которых через поляризатор 6 попадает на фотоприемник 9 измерительного канала, а другой - на фотоприемник 1 О опорного канала. Индуцированное давлением Р изменение разности хода в чувствительном элементе 7 приводит к появлению разности между фотоэлектрическими сигналами, поступающими с фотоприемников 9 и 10 на усилитель 11 разности сигналов. Последний приводит в действие реверсивный электродвигатель 12, который поворачивает анализатор 6 на угол Ла в сторОну уравнения величин фотосигналов в обоих каналах. По величине Ла определяют давление Р. Для начальной установки рабочей точки устройства на линейном участке зависимости интенсивности 1 используется переменное сопротивление К. При изменении температуры чувствительнсго элемента 7 изменяется разность хода в последнем и, соответственно, интенсивность света, попадающего на фотоприемник 5 10 15 20 25 30 9, в результате чего появляется разность фотоэлектрических сигналов с фотоприемников 9 и 1 О. Это в случае отсутствия устройства для компенсации температурного изменения разности хода в чувствительном элементе 7 приводит к повороту поляризатора 6 на некоторый угол, проградуированный в единицах давления, и, соответственно, к увеличению погрешности измерения давления. При наличии такого устройства одновременно с изменением температуры чувствительного элемента 7 изменяется термоэлектрический сигнал термопары 14, соприкасающейся с чувствительным элементом 7. Этот сигнал усиливается усилителем 15 и подается на реверсивный электродвигатель 13. Последний вращает поляризатор 5 в сторону, соответствующую компенсации температурных изменений интенсивности 1 света, попадающего на фотоприемник 9, обусловленных температурными изменениями разности хода в чувствительном элементе 7. Поэтому при изменении температуры интенсивность света, попадающего на фотоприемник 9, не изменяется, соответственно, не ухудшается и заданная точность определения давления Р, обусловленная пьезооптической чувствительностью двулучепреломляющего элемента 7.В предлагаемом датчике повышается очность определения давления путем устранения паразитного влияния изменений температуры двулучепреломляющего чувствительного элемента. Фордула изобретенияОптический датчик давления, содержащий лазерный источник излучения, две четвертьволновые пластинки и установленный между ними двулучепреломляющий чувствительный элемент, светоделительное зеркало, поляроид-анализатор и цепь обратной связи, содержащую фотоприемники опорного и измерительного каналов, подключенные через усилитель к реверсивному электродвигателю, связанному с поляроидом-анализатором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, в него введены установленные после источника излучения дополнительная четвертьволновая пластинка и поляризатор, а также введено устройство для компенсации температурных изменений разности хода луча в чувствительном элементе, состоящее из последовательно соединенных термопары, установленной на чувствительном элементе, усилителя с дифференцирующей цепью и реверсивного электродвигателя, связанного с поляризатором.