Оптоэлектронный датчик давления

55 приемника 8 излучения является функцией величины давления окружающей среды. 1 1150Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах автоматического регулирования,Известен пьезооптический манометр,содержащий источник и приемник излучения, оптический канал и схемувьделения полезного сигнала 11 .Недостатком такого датчика является значительная температурная нестабильность нуля и масштабного коэффициента.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяволоконнооптический датчик давления,содержащий источник и приемник излучения, подводящие и отводящие светволокна, оптический канал, выполненный в виде треугольной призмы, мембрану, установленную с зазором относительно призмы, и блок выделения полезного сигнала 2Недостатком известного устройстваявляется существенная нелинейностьего статической характеристики и,следовательно, узкий линейный диапазон измерения давления. Кроме того,температурная нестабильность параметров источника и приемника излучения приводит к дрейфу нуля измеЗОрительного преобразователя, что снижает точность измерения. Цель изобретения - повышение точ.ности измерения за счет исключения температурной погрешности. 35Поставленная цель достигается тем,что в датчик давления, содержащий источник и приемник излучения, соединенные световодами с оптическим каналом, выполненным в виде треугольной призмы, мембрану, установленную с зазором относительно призмы, и блок вьделения сигнала, соединенный с приемником излучения, введен пьезорезонатор с электродами, выполненный 45 в виде кольца и подключенный к авто- генератору, при этом пьезорезонатор установлен между мембраной и треугольной призмой на ее поверхности, а мембрана выполнена в виде жесткого 50дискаюНа чертеже приведена схема предла.гаемого датчика.Устройство содержит источник 1 излучения, световод 2, соединяющий источник .1 с оптическим каналом 3, выполненным в виде треугольной призмы, пьезореэонатор 4 с электродами 5,504 3 подключенный к автогенератору 6. Пьеэорезонатор 4 установлен между мембраной 7, выполненной в виде жесткого диска, и оптическим каналом 3 на его поверхности. Устройство содержит также приемник 8 излучения соединенный другим оптическим каналом 9 с оптическим каналом 3, и блок 10 вьделения сигнала,Работа оптического канала 3 основана на перераспределении энергиисветового луча, испытывающего полноевнутреннее отражение от рабочей поверхности оптического канала 3, между собственно оптическим каналом имембраной 7, когда расстояние междуниии становится меньше длины волныиспользуемого света.Устройство работает следующимобразом,Световой поток от источника 1 излучения через волоконный световод 2вводится в оптический канал 3 подуглом, большим угла полного внутреннего отражения, и распространяетсяв нем, испытывая полное внутреннееотражение от его рабочей поверхности.По выходе из оптического канала 3через волоконный световод .9 световойпоток подводится к приемнику 8 излучения и, преобразуясь в приемнике8 излучения в электрический сигнал,подается на блок 10 вьделения полезного сигнала, При включении питанияавтогенератора 6 возбуждается пьезорезонатор 4, при этом зазор междурабочей поверхностью оптического канала 3 и мембраной 7 изменяется погармоническому закону с частотой механического резонанса пьезореэонатора 4.Изменение величины зазора приводитк амплитудной модуляции световогопотока, распространяющегося черезоптический канал 3 с частотой колебаний пьезорезонатора. При изменении давления окружающей среды, воздействующего на мембрану 7, изменяются механические параметры пьезорезонатора 4, поскольку возникают дополнительные механические напряжения, а следовательно, изменяется и его резонансная частота, что приводитк перестройке автогенераторной схемы.При этом частота сигнала с выхода Блок 10 вьделения полезного сигнала осуществляет частотную демодуляциюСоставитель В КазаковРедактор И. Рыбченко Техред А.Бабинец КорректорМ. Самборская Заказ 2132/31 Тираж 897 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал НПП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,43 1150504 4выходного напряжения н выдает на вы- ,давления позволяет повысить точность ходе сигнал, пропорциональный величи- измерения за счет исключения темпе- .не давления. ратурной погрешности, а также расшиТаким образом, использование пред- рить линейный диапазон измерения лагаемого оптоэлектронного датчикадавления.