Патент на изобретение №2226670
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерении механических напряжений в строительных конструкциях. Оптический датчик перемещений состоит из установленных в корпусе источника света, шторки со скошенной кромкой и фотоэлектрического преобразователя, представляющего собой линейку фотоэлементов. Плоскость шторки перпендикулярна световому потоку и параллельна плоскости линейки. Корпус крепится на неподвижной части объекта, а шторка соединяется с подвижной с возможностью перемещения перпендикулярно оси линейки. Ось линейки и кромка шторки расположены под углом. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил. Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при измерении перемещения подвижных частей объектов, в частности для измерения механических напряжений в строительных конструкциях. Известен оптический датчик перемещений, содержащий корпус для соединения с неподвижной частью объекта, расположенные в нем последовательно источник света, шторку со скошенной кромкой и фотоэлектрический преобразователь, при этом шторка установлена перпендикулярно световому потоку с возможностью перемещения в своей плоскости и соединения с подвижной частью объекта (1). Недостатком известного устройства являются высокие требования к стабильности источника света и чувствительности фотоэлектрического преобразователя, т.к. любое изменение этих параметров приводит к искажению результатов измерения. Кроме того, из-за нелинейности характеристики фотоэлектрического преобразователя получается нелинейной и характеристика всего устройства в целом, что сказывается на точности измерений. Цель изобретения – повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем, что фотоэлектрический преобразователь выполнен в виде линейки фотоэлементов со схемами управления и считывания информации, шторка установлена с возможностью перемещения перпендикулярно оси линейки, а ее скошенная кромка размещена под углом к указанной оси, при этом плоскости линейки и шторки – параллельны. На чертеже изображен общий вид устройства. Оптический датчик перемещений состоит из корпуса 1, который в процессе измерения соединяется с неподвижной частью объекта. В корпусе 1 последовательно расположены источник света 2, шторка 3 из светонепроницаемого материала и фотоэлектрический преобразователь 4. Шторка 3 установлена перпендикулярно световому потоку от источника света 2 и имеет скошенную кромку 5. Фотоэлектрический преобразователь 4 представляет собой линейку фотоэлементов со схемами управления и считывания информации, установленную параллельно шторке 3. Скошенная кромка 5 шторки 3 расположена под углом к оси линейки. При измерениях перемещений шторка соединяется с подвижной частью объекта и перемещается перпендикулярно оси линейки, Используемая линейка состоит из 2048 фотоэлементов, расположенных в одну линию. Размер каждого элемента 14х14 мкм, а шаг их установки – 17 мкм. В процессе работы со схемы считывания снимается напряжение в виде пачки из 2048 импульсов прямоугольной формы, амплитуда которых зависит от освещенности соответствующих фотоэлементов. Она может изменяться в интервале от 0 до 5 В. Схема считывания представляет собой пороговое устройство со стробированием. Стробирование осуществляется фронтом, расположенным в середине считываемого импульса. Если в момент прихода фронта амплитуда импульса была больше 2.4 В, то считается, что соответствующий фотоэлемент был освещен. В противном случае – нет. Номер первого освещенного фотоэлемента зависит от положения шторки 3 относительно линейки. Именно этот номер и является выходным сигналом датчика. Так, например, если угол между осью линейки и скошенной кромкой шторки 3 равен 45°, то перемещение шторки на 17 мкм относительно линейки приводит к изменению номера первого освещенного фотоэлемента на единицу, т.е. в этом случае цена деления датчика равна 17 мкм. Если при начальной установке датчика номер первого освещенного фотоэлемента был. допустим, равен 1000, а после перемещения оказался 1015, то это значит, что перемещение равнялось (1015-1000) · 17=255 мкм. При уменьшении угла уменьшается и цена деления. В партии опытных образцов датчиков угол между шторкой и линейкой выбирался таким, что цена деления получалась равной 0,3 мкм. При этом характеристика датчика оставалась практически линейной. Источник информации 1. Прототип: а.с. СССР №375476, кл. G 01 L 11/00, 11.05.1971. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 05.07.2003
Извещение опубликовано: 20.05.2006 БИ: 14/2006
NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Извещение опубликовано: 27.12.2006 БИ: 36/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
