JPS58500455A - 糸およびワイヤの光学的測定部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 糸およびワイヤの光学的部材 糸やワイヤの如き長く延びた構造体に対する断面測定装置の多くのディザインが 公知である。かかるディザインにおいては、測定結果の質は、一定の動作条件を 得てこれを保持するために要した経費に著しく依存する。

良い結果が得られるが極めて経費のかかる１つの方法がスイス特許（出願番号４ ００／８０）に開示されている。

フォトダイオード列を用いると、ドリフトのない絶対的なディジタル測定信号を 得られる。センサとしての・このようなフォトダイオード列はコストが高く、か かる測定システムの広範な使用をさまたげている。

最後にドイツ連邦共和国特許出願公開第２，３３７，４１３号明細書（スイス特 許第５５５，２８９号、第５５９，３６４号及び第５６３．５８２号に対応）に は、比較的簡単な方法が記載されているが、用いられている光源（ＬＥＤ）の個 々の素子の間に生じうる劣化の変動を考慮しておらず、したがって長期間にわた る著しいドリフトを有する。

本発明はかかる欠点を克服し、糸やワイヤの光学的側足部材に関するもので、請 求の範囲に定義された特徴を有する。

下記の特徴は公知のｉ！！ｌ定装置に対する利点としてあげられる。

光電変換器として用いられるフォトダイオードはノ＼−アブシジンを形成し、し たがってこれらの接続点で番よ、基準域と測定域の光束の差のみが信号を発生す る。

光電的変換器の起り得る劣化は制御回路で補償される。

測定部材の感度は調整可能な目標値によって任意るこ制御することができる。

光電変換器は、両者が同一温度の所にあるよう配置することによって温度ドリフ トを除かれる。

測定域への外部光のいかなる影響も、直接光に関する限り除去される。光の強度 における変動の起り得る影響は、乗算器によって、フィルタで容易に抑制できる 周波数範囲に移動せしめられる。

概略図として実施例を示されている図によって本発明を詳述する。

発振器１２において、例えば２０ｋＨｚの対称な矩形ＹＢ１電圧Ｕ２が発生され る。発光ダイオード（ＬＥＤ）　１３は、変調器１０を介してこの矩形波電圧で 駆動される。このパルスの振幅、したがってＬＥＤ　１３から放射される光の強 度は、積分器１４から変調器ｌＯに供給される制御電圧Ｕｒで制御される。減算 器１５において得られる目標ＦｔＴＳとフォトダイオード信号■１の差は、積分 器１４の入力端に加えられる。このように構成された制御回路は、ＩＳに等しい フォトダイオード信号１１を供給する。

ＬＥＤ　１３から放射される光は、一方ではスクリーン１６上に、あるいはその 開孔１６′を通って第１のフォトダイオード１７上に達する。スクリーン１６の 開孔１６’は、フォトダイオード１７上へ異なった強度の光束が投射するように 調節できる構造となっていることが有利である。

ＬＥＤ　１３からの光の他の部分は、糸あるいはワイヤの如き測定対称物１８に 投射される。この光のうち測定対称物１８により吸収されることなく反射される 部分は、第２のフォトダイオード１９に投射される。このフォトダイオード１９ は第１のフォトダイオードＩ７と直列につながれている。これらフォトダイオー ドの共通接続点は符号Ｂをつけられている。

既にのべた調節可能なスクリーン１６によって、フォトダイオード１７および１ ９の光電流１１と■２がほぼ等しくなるように光の通路を制御することができる 。かかる場合Ｇこｌａ乗算器２０への入力信号Ｕ　はＯとなる。乗算器２０にお いて積Ｕ１２＝Ｕａが形成される。Ｕ　とＵ　が同じ周波数および位相の矩形波 ′重圧２ であると、Ｄａは直流電圧となる。実際には完全な矩形波電圧は得られないので 、出力信号Ｄａには残留交流電圧成分力５含まれるが、これは低域フィルタ２１ で除去すること力５できる。

接続点Ｂと乗算器２０との間には、コンデンサ２２と紙尻２３かう成る高域フィ ルタが設けられ、この高域フイＪレタカ５フォトダイオード１９への起り得る直 射光の影響を遮断する。

測定域と基準域を適切に構成すること（こより、測定部材Ｇよコンパクトにでき るばかりでなく、適用範囲の広し１ものとなし得る。それにより、フォトダイオ ード１７および１９力５少なくともほぼ同様な周囲条件のもとで作動し、このこ とカ５Ｉｌｔ！ｌ定信号の信頼性を著しく高める。

基準域に配置されるフォトダイオード１７ζよ外光むこ影響されないように位置 させるのが有利である。換言すれＧす、基準域もよスクリーン１６と共に遮光ケ ースへ入れるの力Ｓ有利である。しかしフォトダイオード１９をもつ測定域（ま このケース内もこ配置されない。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　光１１１ｉ（＋３）から発生される変調された光束を基準域と測定域とに分 ；１し、それぞれ対応する変換器りこ受光させ、基準域を一定の平均受光信号に 制御し、基準域と測定域の受光信びワイヤの光学的測定部材。 ２　光Ｍ（１３）が矩形波電圧（Ｕ２）で励起されるり、ＥＩ］であることを特 徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的測定部材。 ３　矩形波電圧が変調器（ｌＯ）で制御されることを特徴とする特許請求の範囲 第１項および第２項記載の光学的測定部材。 ４　変調器（１０）が、積分器（１４）において平均された受光信号Ｎ　）と目 標［（＋５）との差から形成される制御′１北圧（Ｕｒ）を受けることを特徴と する特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の光学的測定部材。 ５　調節可能な開孔（１６’）をもつスクリーン（１６）を、光源（１３）　と 光電変換器（１７）間の基準域に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１ 項記載の光学的測定部材。 ６　測定域中に配置される光電変換器（１９）と基準域中に配置される光電変換 器（＋７）とを直列に接続し、その接続点（Ｂ）にコンデンサ（２２）　と抵抗 （２３）から成る高域フィルタを介して乗算器（２０）を接続したことを特徴と する特許請求の範囲第１項記載の光学的測定部材。 ７　乗算器（２０）を発振器（１２）の出力信号〈Ｕ２）で制御することを特徴 とする特許請求の範囲第１項ないし第（）項記載の光学的測定部材。 ８　乗算器（２０）の出力端に低域フィルタ（２１）を配置し、混入の可能性萬 る外部影響を除去された測定信号（Ｕｏ）を低域フィルタ（２１）の出力端に得 ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項記載の光学的測定部材。