CS245385B1 - Non-contact angle sensor - Google Patents

Non-contact angle sensor Download PDF

Info

Publication number
CS245385B1
CS245385B1 CS842356A CS235684A CS245385B1 CS 245385 B1 CS245385 B1 CS 245385B1 CS 842356 A CS842356 A CS 842356A CS 235684 A CS235684 A CS 235684A CS 245385 B1 CS245385 B1 CS 245385B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
light source
optoelectronic
polarizing filter
angle sensor
fixed
Prior art date
Application number
CS842356A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS235684A1 (en
Inventor
Jan Prochazka
Original Assignee
Jan Prochazka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Prochazka filed Critical Jan Prochazka
Priority to CS842356A priority Critical patent/CS245385B1/en
Publication of CS235684A1 publication Critical patent/CS235684A1/en
Publication of CS245385B1 publication Critical patent/CS245385B1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Bezkontaktní snímač úhlu natočeni' je určen ke snímání polohy ovládacích pák a klapek. Bezkontaktní snímač má mezi zdrojem (1) světla a optoelektronickým členem (4) umístěny polarizační filtry. (2, 3) z nichž jeden je pevný a druhý je spojený s otočně uloženým prvkem. Bezkontaktního snímače je možno využít například u elektronicky řízených spalovacích motorů.The contactless angle sensor is designed to sense the position of control levers and flaps. The contactless sensor has polarizing filters placed between the light source (1) and the optoelectronic element (4). (2, 3) of which one is fixed and the other is connected to a rotatably mounted element. The contactless sensor can be used, for example, in electronically controlled combustion engines.

Description

Vynález se týká bezkontaktního snímače úhlu natočení otočně uloženého konstrukčního prvku, vhodného zejména pro indikaci polohy ovládacích pák.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactless angle sensor of a rotatably mounted component, particularly suitable for indicating the position of the operating levers.

Známé snímače úhlů natočení jsou konstruovány jako otočné poteneiometry s hmotovou odporovou dráhou a grafitovým pohyblivým kontaktem. Mechanický dotyk mezi kontaktem a odporovou dráhou těchto snímačů má však negativní vliv na jejich životnost, poněvadž vlivem otěru odporové vrstvy se mění nejen její celkový odpor, ale i vlastní charakteristika snímače, tj. závislost výstupní elektrické veličiny na úhlu natočení.Known angular position sensors are designed as rotary poteneiometers with a mass resistance path and a graphite movable contact. The mechanical contact between the contact and the resistance path of these sensors, however, has a negative effect on their service life, because the abrasion of the resistance layer changes not only its total resistance but also the sensor's own characteristics, ie the output electrical quantity dependence on the angle of rotation.

Uvedené nedostatky odstraňuje bezkontaktní snímač úhlu natočení dle předmětu vynálezu, který má mezi zdrojem světla a optoelektrickým členem pevný polarizační filtr a pohyblivý polarizační filtr, spojený s otočným konstrukčním prvkem. K docílení linearizované charakteristiky elektrické veličiny na výstupu snímače je možno uvedený systém tvořený zdrojem světla, pohyblivým polarizačním filtrem, pevným polarizačním filtrem a optoelektrickým členem zdvojit, přičemž pohyblivý polarizační filtr bude společný, roviny pevných polarizačních filtrů navzájem a. optoelektronické členy spojeny s rozdílným zesilovačem.[0008] The aforementioned drawbacks are overcome by the contactless angle sensor of the present invention having a fixed polarizing filter and a movable polarizing filter coupled to the rotatable member between the light source and the optoelectric member. In order to achieve a linearized characteristic of the electrical quantity at the sensor output, said system comprising a light source, a movable polarizing filter, a fixed polarizing filter and an optoelectric element may be doubled, the movable polarizing filter being common, planes of fixed polarizing filters and each optoelectronic.

K zajištění přesnosti snímané veličiny při kolísáni teploty mohou být uvedená provedení doplněna referenčním zdrojem světla, dvěma referenčními polarizačními filtry se shodnou rovinou polarizace, referenčním optoelektrickým členem a napájecím obvodem zdrojů světla, přičemž referenční polarizační filtry jsou umístěny mezi referenčním zdrojem světla a optoelektronickým členem, spojeným se vstupem napájecího obvodu zdrojů světla.In order to ensure the accuracy of the sensed variable in the case of temperature fluctuations, said embodiments may be supplemented by a reference light source, two reference polarization filters having the same polarization plane, a reference optoelectric element and a light source supply circuit. with light source power circuit input.

Uvedený bezkontaktní snímač vyznačující se dlouhodobou stálostí parametrů a celkovou životností je zobrazen na přiložených schematických náčrtcích, kde obr. 1 představuje základní provedení snímače, obr. 3 základní provedení s teplotní kompenzací, obr. 2 snímač s linearizovanou výstupní charakteristikou.Said non-contact sensor characterized by long-term stability of the parameters and the overall service life is shown in the attached schematic sketches, where Fig. 1 represents the basic version of the sensor, Fig. 3 the basic version with temperature compensation, Fig. 2 the sensor with linearized output characteristic.

Základní provedení bezkontaktního snímače úhlu natočení dle obr. 1 se skládá ze zdroje 2 světla, které prochází přes pohyblivý polarizační filtr 2» spojený s dílem, jehož úhel natočení je snímán (nekresleno) a pevný polarizátor 2 na optoelektronický člen 2 převádějící prošlé světlo na výstupní elektrickou veličinu, jejíž hodnota je úměrná jeho intenzitě. Intenzita světla je goniometrickou funkcí úhlu mezi· rovinami polarizace obou polarizačních filtrů, proto je v případě potřeby lineární charakteristiky vhodné použití snímače s linearizovanou charakteristikou dle obr. 2, který se v principu skládá ze dvou základních provedení a sice zdrojů 2 světla, pohyblivého polarizačního filtru 2, pevných polarizačních filtrů 3, jejichž roviny polarizace jsou navzájem kolmé, a z optoelektronických členů 2· Výstupy optoelektronických členů i jsou spojeny se vstupy rozdílového zesilovače 9. Vhodnou volbou prvků rozdílového zesilovače lze dosáhnout odchylky od lineární charakteristiky + 1,6 % amplitudy (tj. rozdílu maximální a minimální hodnoty výstupního signálu). Jako rozdílového zesilovače lze s výhodou využít operační zesilovač.The basic embodiment of the contactless angle sensor according to FIG. 1 consists of a light source 2 which passes through a movable polarizing filter 2 connected to a part whose angle of rotation is sensed (not shown) and a fixed polarizer 2 to an optoelectronic member 2 converting transmitted light to output electrical quantity, the value of which is proportional to its intensity. The light intensity is a trigonometric function of the angle between the polarization planes of the two polarizing filters, therefore, if a linear characteristic is needed, it is advisable to use a sensor with linearized characteristic according to Fig. 2. 2, fixed polarization filters 3, whose polarization planes are perpendicular to each other, and optoelectronic elements 2 · Outputs of optoelectronic elements i are connected to inputs of differential amplifier 9. By suitable selection of elements of differential amplifier it is possible to achieve deviation from linear characteristic + 1.6% amplitude the difference between the maximum and minimum values of the output signal). As a differential amplifier, an opamp can be advantageously used.

Další možnou variantou je bezkontaktní snímač s teplotní kompenzací (obr. 3), pozůstávající opět ze základního provedení dle obr. 1 rozšířeného o referenční zdroje 5 světla, pevné referenční polarizační filtry 2» referenční optoelektronický člen T_ a napájecí obvod 2 zdrojů. Pokud se vlivem teploty změní citlivost referenčního optoelektronického členu 7, nebo účinnost referenčního zdroje 2 světla, dojde na výstupu napájecího obvodu 8 zdrojů světla ke změně působící proti vlivům, jež ji způsobily, takže na výstupu referenčního optoelektronického členu ]_ je udržována konstantní hodnota elektrické veličiny. .Jelikož zdroj 2 světla a optoelektronický člen 2 mají teplotní závislost shodnou s referenčním zdrojem 2 světla a referenčním optoelektronickým členem a zdroj 2 světla a. referenční zdroj 2 světla jsou napájeny z téhož napájecího obvodu i, je tímto způsobem kompenzována teplotní závislost vlastního snímače úhlu natočení.Another possible variant is a contactless sensor with temperature compensation (Fig. 3), again consisting of the basic design according to Fig. 1 extended by reference light sources 5, fixed reference polarizing filters 2 »reference optoelectronic element T and power supply circuit 2 of sources. If the sensitivity of the reference optoelectronic element 7 or the efficiency of the reference light source 2 changes as a result of temperature, the output of the light source supply circuit 8 changes against the influences causing it, so that the output of the reference optoelectronic element 11 maintains a constant value . Since the light source 2 and the optoelectronic element 2 have a temperature dependence identical to the reference light source 2 and the reference optoelectronic element and the light source 2 and the light reference source 2 are supplied from the same supply circuit 1, the temperature dependence of the actual angle sensor .

Uvedeného bezkontaktního snímače lze s výhodou využít např. v zařízeních pro elektronické řízení spalovacích motorů jako prvku pro snímání polohy škrtící klapky karburátoru, nebo přlvěry pro řízení směšovacího poměru.Said non-contact sensor can be advantageously used, for example, in electronic engine control systems as an element for sensing the position of a carburetor throttle valve, or a thrust for controlling the mixing ratio.

Claims (3)

1. Bezkontaktní snímač úhlu natočení otočně uloženého konstrukčního prvku, vhodný zejména pro indikaci polohy ovládacích pák, vyznačený tím, že mezi zdrojem (1) světla a optoelektronickým členem (4) je pevný polarizační filtr (3) a pohyblivý polarizační filtr (2) spojený s otočným konstrukčním prvkem.A contactless angle sensor of a rotatably mounted component, particularly suitable for indicating the position of the control levers, characterized in that a fixed polarizing filter (3) and a movable polarizing filter (2) are connected between the light source (1) and the optoelectronic member (4) with rotatable structural element. 2. Bezkontaktní snímač úhlu natočení podle bodu 1, vyznačený tím, že systém tvořený zdrojem (1) světla, pohyblivým polarizačním filtrem (2), pevným polarizačním filtrem (3) a optoelektronickým členem (4) je zdvojen, přičemž pohyblivý polarizační filtr (2) je společný, roviny polarizace pevných polarizačních filtrů (3) jsou navzájem kolmé a optoelektronické členy (4) jsou spojeny s rozdílovým zesilovačem (9).The contactless angle sensor according to claim 1, characterized in that the system comprising the light source (1), the movable polarizing filter (2), the fixed polarizing filter (3) and the optoelectronic member (4) is doubled, the movable polarizing filter (2). ) is common, the polarization planes of the fixed polarization filters (3) are perpendicular to each other and the optoelectronic elements (4) are connected to the differential amplifier (9). 3. Bezkontaktní snímač úhlu natočení podle bodu 1 vyznačený tím, že ke zdroji (1) světla je přiřazen referenční zdroj (5) světla, dva referenční filtry (6) se shodnou rovinou polarizace, referenční optoelektronický člen (7) a napájecí obvod (8) zdrojů světla (1, 5), přičemž referenční polarizační filtry (6) jsou mezi referenčním zdrojem (5) a optoelektronickým členem (7), spojeným se vstupem napájecího obvodu (8) zdrojů (1, 5) světla.3. The contactless angle sensor according to claim 1, characterized in that the light source (1) is assigned a reference light source (5), two reference filters (6) with the same polarization plane, a reference optoelectronic element (7) and a power circuit (8). ) of light sources (1, 5), wherein the reference polarizing filters (6) are between the reference source (5) and the optoelectronic member (7) connected to the input of the supply circuit (8) of the light sources (1, 5).
CS842356A 1984-03-29 1984-03-29 Non-contact angle sensor CS245385B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842356A CS245385B1 (en) 1984-03-29 1984-03-29 Non-contact angle sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842356A CS245385B1 (en) 1984-03-29 1984-03-29 Non-contact angle sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS235684A1 CS235684A1 (en) 1985-07-16
CS245385B1 true CS245385B1 (en) 1986-09-18

Family

ID=5360470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS842356A CS245385B1 (en) 1984-03-29 1984-03-29 Non-contact angle sensor

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS245385B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS235684A1 (en) 1985-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1563200A (en) Position-detecting systems
CS245385B1 (en) Non-contact angle sensor
DE3887370D1 (en) Fuel metering valve with multiple functions.
GB1213066A (en) Improvements to meters for measuring torques
US4520653A (en) Circuits for obtaining a voltage reading from a sensing element
JPH04177148A (en) State sensor of liquid
ATE35459T1 (en) ELECTROMECHANICAL LOAD CELL WITH FLEXOMETER.
RU2019818C1 (en) Material linear density transducer
Barrett Input Sensors, Output Actuators, and Interfacing
JPS57194314A (en) Air flow meter for internal combustion engine
ATE41501T1 (en) CONTROL DEVICE FOR THE FUEL-AIR RATIO OF A FUEL-HEATED HEAT SOURCE.
JPS60166816A (en) Rotation angle measuring device
Bertioli Transducers for engine management
JPH04152208A (en) Explosion-proof optical encoder
SU702398A1 (en) Angle-to-code converter
SU1105673A1 (en) Rotational speed governor of internal combustion engine
SU1211603A1 (en) Arrangement for measuring displacements
SU1484163A1 (en) Analog storage
SU1017924A1 (en) Pneumatic device for checking linear dimensions
JPH01213524A (en) level meter
JPH01265113A (en) Magnetic encoder
SU1098021A1 (en) Shaft turn angle encoder
RU276U1 (en) Light guide speed sensor
SU798507A1 (en) Apparatus for measuring and regulating temperature
Li et al. New compensation method of an optical fiber reflective displacement sensor