239824

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 11.Х.1967 ( 1189522/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 18.11,1969, Бюллетень11Дата опубликования описания ЗОХ 11.1969 л. 74 Ь, 8/О 421 т 10 МПК О 08 с Ст 02 Ь УДК 531.717.53(088,8итет по делатл изобретений и открытипри Совете МинистровСССР Авторизобретени В. М. Веденов осковский станкоинстру ментальный институтЗаявитель РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЛУЧА ЕТОВОГО И 2 Описываемое устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения перемещений всистемах программного управления станкамиили системами.В измерительной технике известны фотодиодные устройства для измерения перемещения светового луча, содержащие формирующую оптическую систему, два световых канала - измерительный и опорный, фотодиод спродольным фотоэффектом и усилитель, Недостатком их является зависимость выходного напряжения от величины светового потока,температуры и старения фотодиодов, выражающаяся в изменении наклона выходнойхарактеристики,В предлагаемом устройстве в измерительчом канале использован гибкий световод,один конец которого, воспринимающий световой поток, неподвижен в процессе измерения,а другой связан с контролируемым объектоми примыкает своим торцом к светочувствительной поверхности фотодиода, выход которого связан со входом усилителя с автоматической регулировкой усиления, осуществляемой напряжением опорного канала.На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Оно состоит из источника света 1, конденсатора 2, фокусирующих линз 3 и 4, разделнтельных зеркал 5 н 6, модуляторов света 7 н 8, стекловолоконного световода 9, фотодиода 10 с продольным фотоэффектом, фильтра 11 низкой частоты, фильтра 12 высокой час тоты, усилителя 13 низкой частоты, усилителя14 высокой частоты, детектора 15, измерительного прибора 16 и усилителя 17.Принцип действия устройства заключаетсяв следующем.10 Световой поток источника света 1 превращается в параллельный пучок света с помощью конденсатора 2, Пучок света разделяется зеркалом 5 на два приблизительно равных световых потока. Одна часть светового потока 15 направляется на модулятор 8, модулируетсяпо интенсивности, а затем направляется на линзу 3, которая фокусирует его на ту точку светочувствительной поверхности фотодиода с продольным фотоэффектом, которая соот ветствуег максимуму характеристики 1.1=1(х),где х - вслнчнна смещения светового пятна относительно центра фотодиода. Световое пятно в процессе измерения не меняет своего положения относительно фотодиода.25 Вторая часть светового потока с помощьюзеркал 5 и 6 напразляется на модулятор света 7, в котором осуществляется модуляция светового потока по интенсивности низкой частотой, а затем с помощью фокусирующей 30 линзысобирается в световод 9, противопоЗаказ 1692/14 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитезп по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр пр, Серова, д, 4Типография, пр. Сапунова, 2 ложный торец которого направлен на светочувствительную часть фотодиода 10 и жестко укреплен на объекте, перемещение которого измеряется.Таким образом, на выходе фотодиода об разуются два напряжения различной частоты. Напряжение одной частоты зависит только от интенсивности светового потока, а напряжение другой частоты - от положения измерительного торца световода и от интен сивности светового потока. С выходных электродов фотодиода напряжения двух частот усиливаются общим усилителем 17. После усиления сигналы низкой и высокой частоты разделяются соответственно фильтром П и 15 фильтром 12, После фильтра 11 сигнал усиливается усилителем 13 и подается для измерения на прибор 1 б, отградуированный непо.средственно в единицах измерения перемещеА 1 ия. 20Напряжение высокой частоты фильтра 12 усиливается усилителем 14 и детектируется детектором 15. Постоянное напряжение с детектора 15 подается на усилитель 17 для автоматического регулирования коэффициента его усиления, в результате чего напряжение низкой частоты на выходе усилителя 17 зависит только от величины перемещения измерительного торца световода. П р едм ет изобретенияУстройство для измерения перемещения светового луча, содержащее формирующую оптическую систему, два световых канала - измерительный и опорный, фотодиод с продольным фотоэффектом и усилитель, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияния нестабильности светового потока и температуры окружающей среды, в измерительном канале использован гибкий световод, один конец которого, воспринимающий световой поток, неподвижен в процессе измерения, а другой - связан с контролируемым объектом и,примыкает своим торцом к светочувствительной поверхности фотодиода, выход которого свя-, зан со входом усилителя с автоматической регулировкой усиления, осуществляемой напряжением опорного канала.