NL8303542A - Transducent. - Google Patents

Description

jTV

. ' no 32099 1

Translucent

De uitvinding heeft betrekking op een transducent en in het bijzonder op een verbetering daarvan en de lineariteit van het uitgangssignaal van de transducent ten opzichte van de amplitude van het ingangssignaal over een zeer groot dynamisch bereik.

5 Het is bekend om een transducent te gebruiken voor het omzetten van een signaal in een eerste referentiestelsel in een signaal in een tweede referentiestelsel voor het bewaken of meten van het eerstgenoemde signaal, of voor het besturen van een of ander proces of variabele.

Er zijn transducenten toegepast, die reageren op toegevoerde fy-10 sische parameters, zoals druk, temperatuur, positie, snelheid, versnelling enz. Vele transducenten hebben een elektrisch uitgangssignaal, aangezien middelen voor het meten en weergeven van elektrische parameters zeer goed zijn ontwikkeld. De mogelijkheid van het lineair omzetten van informatie uit een referentiestelsel in informatie in een ander 15 referentiestelsel is een zeer belangrijke eigenschap die bij het ontwerpen van alle transducenten wordt nagestreefd.

Er bestaan transducenten met een uitgangsresponsie die zeer lineair is ten opzichte van de ingangsinformatie, echter zijn zulke inrichtingen slechts lineair over een klein dynamisch bereik. Een groot 20 dynamisch bereik is kritisch bij de effektieve toepassing van een algemene transducent voor algemene doeleinden. De gebruikelijke overweging bij het kiezen of ontwerpen van een transducent voor een bepaald doel heeft twee componenten. Ten eerste is de lineariteit tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal van de transducent gewenst. Ten 25 tweede is de grootte van het dynamische bereik van belang, dat bij de ingangs- en uitgangswaarden behoort en over hetwelk de transducent zal werken.

De benedengrens van het dynamische bereik wordt bepaald door het kleinste ingangssignaal waarop de transducent lineair zal reageren. De-30 ze eigenschap wordt gevoeligheid genoemd en in het algemeen is het gewenst dat een transducent zo gevoelig mogelijk is, d.w.z. dat deze kan reageren op een zo klein mogelijk fysische variabele van belang. De bovengrens van het dynamische bereik wordt bepaald door het grootste ingangssignaal waarop de transducent een lineaire responsie zal geven en 35 deze grens moet zo hoog mogelijk liggen.

Een andere belangrijke eigenschap van de transducent is de fre-quentieresponsie daarvan, die de relatieve amplitude van het uitgangssignaal van de transducent in responsie op ingangstrillingen van ver- 8303542 . * f 2 schillende frequenties definieert. Vele te meten of te bewaken fysische variabelen zijn trillingen of hebben een dynamische aard en het is van belang dat de transducent reageert op de bepaalde frequenties die in het te meten of te bewaken dynamische verschijnsel aanwezig zijn. Het 5 is tevens van belang, dat de transducent geen responsie geeft op bepaalde andere frequenties, waarvan men wenst dat deze geen invloed op de metingen hebben. Het is dus een gewenste eigenschap van een transducent, dat zijn frequentieresponsie kan worden aangepast aan verschillende meetsituaties.

10 In het algemeen zijn thans beschikbare transducenten zeer afhanke lijk van de daarop aangesloten inrichting. Deze afhankelijkheid levert problemen op bij de nauwkeurige overdracht van informatie vanuit een eerste referentiestelsel naar een tweede referentiestelsel. Problemen bij het nauwkeurig omzetten van informatie kunnen dus ontstaan door de 15 weerstand van de aangesloten kabels, het gewicht van de transducent zelf, mechanische slijtage van de transducent en de uitlijning van de transducent in een bepaalde oriëntatie. Problemen van deze aard zijn zeer moeilijk op te sporen en te voorkomen. Daarom hebben vele bekende transducenten een groot aantal nadelen.

20 Er bestaat dus een behoefte aan een unieke transducent die kan worden aangepast aan velerlei en gevarieerde orazeteisen, waaronder een zeer goede lineariteit tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal van de transducent, een zeer groot dynamisch bereik dat duur is en een frequentieresponsie die gemakkelijk kan worden aangepast aan verschil- 25 lende meetsituaties.

De behoefte aan een verbeterde transducent voor het omzetten van informatie uit een eerste stelsel naar informatie in een tweede stelsel te hebben onderkend, is het daarom een algemeen kenmerk van de uitvinding om te voorzien in een nieuwe transducent die de problemen van het 30 hierboven genoemde type verkleint of vermindert en in het bijzonder de problemen van niet-lineariteit en klein dynamisch bereik.

Daarom voorziet de uitvinding in een unieke transducent met een zeer hoge gevoeligheid, een zeer groot dynamisch bereik en een zeer goede lineariteit.

35 Ook voorziet de uitvinding in een unieke transducent die minder onderhevig is aan elektrische interferentie. Het is een meer bijzonder kenmerk van de uitvinding om te voorzien in een transducent die vrij is van elektrische interferentie, in het bijzonder wanneer optische vezel-componenten worden toegepast.

40 De uitvinding voorziet ook nog in een unieke transducent die een 8303542 t 3 Λ .

groot gebied van frequentieresponsies heeft en die kan worden afgestemd op verschillende resonantiefrequenties.

Voorts heeft de uitvinding ten doel te voorzien in een unieke transducent die niet een voorspanning heeft door het uitlijnen in een 5 bepaalde richting.

De uitvinding voorziet voorts ook in een unieke transducent waarbij de koppeling tussen het ingangssignaal en het uitgangssignaal is geëlimineerd waarbij de uitgangsimpedantie laag is.

Verdere doelstellingen en voordelen van de uitvinding zullen ten 10 dele in de volgende beschrijving worden genoemd en zullen ten dele daaruit blijken, of kunnen worden geleerd bij de toepassing van de uitvinding. De doelstellingen, kenmerken en voordelen van de uitvinding kunnen worden gerealiseerd door middel van de combinaties en stappen die in het bijzonder in de conclusies zijn beschreven.

15 Om de hierboven genoemde doelstellingen, eigenschappen en voorde len te bereiken is voorzien in een unieke transducent met een lineaire responsie over een groot dynamisch bereik. De transducent volgens de uitvinding omvat een emitter voor het afgeven van stralen, een detector die samenwerkt met de emitter om de door de emitter afgegeven stralen 20 op te nemen, waarbij de stralen of de verlengingen daarvan, die bij de emitter en de detector behoren, in een ^gemeenschappen jk snijpunt convergeren, d.w.z. een gemeenschappelijk brandpunt, en een reflecterende inrichting op afstand van het gemeenschappelijke brandpunt voor het reflecteren van de door de emitter aan de detector afgegeven stralen, 25 waarbij de transducent is ingericht voor het meten van een verandering in de afstand tussen de plaats van de reflecterende inrichting en de plaats van de emitter en detector, welke bepaling is gebaseerd op het verschil in de hoeveelheid stralen die door de detector voor en na de afstandverandering tussen de reflector en het samenstel van emitter en 30 detector wordt ontvangen.

De door de emitter afgegeven en door de detector ontvangen stralen kunnen een elektromagnetische straling, geluid, subatomische deeltjes, warmte en dergelijke zijn. Bij voorkeur geeft de emitter lichtstralen af. In de transducent volgens de uitvinding kan incoherent licht worden 35 toegepast.

Bij voorkeur convergeren de door de emitter afgegeven en door de detector ontvangen stralen in een gemeenschappelijk snijpunt door middel van een focusseringsinrichting. Meer in het bijzonder verdient het de voorkeur dat de focusseringsinrichting volgens de uitvinding een op-40 tische lens is wanneer de emitter licht afgeeft, of andere optische 8303542 • * * 4 brekingsenergie.

De frequentieresponsie van de transducent volgens de uitvinding kan worden ingesteld door het wijzigen van de mechanische eigenschappen (massa, stijfheid, demping) van een ophangstelsel dat het reflecterende 5 vlak ondersteunt, wanneer het ophangstelsel is ingericht voor het elastisch reageren op een uitwendige kracht. Volgens een andere uitvoeringsvorm kan de frequentieresponsie van de transducent volgens de uitvinding worden ingesteld door het selectief wijzigen van de mechanische eigenschappen van een elastisch stelsel dat de combinatie van emitter 10 en detector ondersteunt, wanneer de emitter en de detector zodanig zijn geplaatst, dat deze fysisch samenwerken met de uitwendige kracht.

De positieverandering van het reflecterende vlak wordt gebruikt voor het meten of bewaken van de fysische variabele van belang, doordat op geschikte wijze de fysische variabele wordt gekoppeld met een posi-15 tieverandering van het vlak. Op deze wijze kan de transducent vele verschillende fysische parameters meten, zoals bijvoorbeeld druk, snelheid, versnelling, hoogte en dergelijke.

De transducent volgens de uitvinding is uitermate verenigbaar met optische vezelcomponenten voor de overdracht van energie naar en vanuit 20 het reflecterende vlak.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen.

In de tekening toont: FIG. 1 een doorsnede in zijaanzicht van een bekende elektrodyna-25 mische transducent voor het omzetten van een snelheid in een elektrisch signaal; FIG. 2 een grafiek van de frequentieresponsies van de transducent volgens FIG. 1, waarbij pogingen zijn ondernomen om de frequentieresponsie te effenen door toepassing van een uitwendige dempingsweer-30 stand; FIG. 3 een doorsnede in zijaanzicht van een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van de transducent volgens de uitvinding in de specifieke uitvoeringsvorm van een optische trillingsmeter; FIG. 4 een schematisch diagram van een bij voorkeur toe te passen 35 uitvoeringsvorm van de transducent volgens de uitvinding met een respons iecurve; FIG. 5 een schematisch diagram van een andere uitvoeringsvorm van de transducent volgens de uitvinding; FIG. 6 een aanzicht in perspectief van een andere uitvoeringsvorm 40 van de transducent volgens de uitvinding in de specifieke uitvoerings- 8303542 Λ ----- » 5 vorm van een optische trillingsmeter, dat een middel illustreert voor het wijzigen van de natuurlijke resonantiefrequentie.

De algemene beschrijving hierboven en de volgende beschrijving in bijzonderheden vormen louter een illustratie van de uitvinding in het 5 algemeen en extra varianten, voordelen en bijzonderheden van de uitvinding zullen voor een deskundige duidelijk zijn uit de volgende gedetailleerde bes chri jving.

Om de verbeterde eigenschappen van de transducent volgens de uitvinding beter te illustreren geven de FIGUREN 1 en 2 een bekende elek-10 trodynamische transducent voor een snelheid resp. de daarbij behorende frequentieresponsies weer. In FIG. 1 is een bekende elektrodynamische transducent 10 getoond. De elektrodynamische transducent 10 is door het huis 12 omgeven. Binnen het huis 12 bevindt zich een middel dat een magnetisch veld opwekt, zoals de permanente ringmagneet 14 en de 15 pool 15. De permanente ringmagneet 14 en de pool 15 zijn vast aan het huis 12 bevestigd. Een spoel 18 is in het magnetische veld opgehangen, dat door de magneet 14 wordt opgewekt. De spoelvorm 16 is door middel van een veerophanging 20 ondersteund. Een elektrische kabel 22 is aangebracht om de uitgangsinformatie over te dragen, die uit de spoel 18 20 wordt gewonnen.

De elektromagnetische transducent 10 die in FIG. 1 is geillus-treerd, wordt gebruikt voor het meten van de relatieve vertikale verplaatsing van de transducent. Wanneer het huis 12 en de magneet 14 in trilling worden gebracht, heeft de spoel 18 de neiging om als gevolg 25 van de traagheid daarvan op zijn plaats te blijven. Het zich verplaatsende magnetische veld dat door de magneet 14 wordt voortgebracht, wekt een spanning over de spoel 18 op, die evenredig is aan de snelheid en verplaatsing van de magneet 14. De frequentiekarakteristieken van de elektrodynamische transducent 10 kan worden gewijzigd door toepassing 30 van een weerstand 25 met verschillende waarden.

FIG. 2 illustreert de verplaatsing-frequentiekarakteristiek van de in FIG. 1 geillustreerde elektrodynamische transducent 10. De curve 24 illustreert de natuurlijke resonantiefrequentie van de elektrodynamische transducent 10. De curve 24 toont een toenemende responsie van 0 35 Hertz (Hz) tot aan de resonantiefrequentie van het stelsel (ongeveer 22 Hz) en daarna een afname tot nagenoeg het niveau van de responsie voor toenemende frequenties.

Het is gewenst dat een transducent een vlakke frequentieresponsie heeft. Daarom is het in het bijzonder noodzakelijk om het elektrische 40 signaal te dempen, dat bij een transducent behoort, zoals de elektrody- 8303542 6 namische transducent 10, Het signaal kan worden gedempt door het wijzigen van de waarden van de weerstand 25 (zie FIG. 1). De responsiecur-ven 26, 28 en 30 illustreren het effekt van drie verschillende waarden van de dempingsweerstand, door veranderen van de weerstand 25, op de 5 frequentiekarakteristiek van de elektrodynamische transducent 10. De curven 26, 28 en 30 illustreren ongewenste effekten die hierboven zijn besproken. Deze ongewenste effekten zijn het gevolg van het dempen van de responsiecurve, hetgeen nodig was om een vlakke frequentiekarakteristiek te handhaven. De ongewenste hierboven genoemde kwaliteiten van 10 de curven 26, 28 en 30 zijn het verlies van gevoeligheid, de verschuiving van de piek van de curve naar hogere frequenties en de verandering van de fasekarakteristiek.

Bovendien zijn er andere factoren die problemen opleveren, wanneer transducenten als de elektrodynamische transducent 10 worden toegepast. 15 In het bijzonder kan de gevoeligheid van de elektrodynamische transducent 10 worden verhoogd door het vergroten van het aantal draadwikke-lingen van de spoel 18. Echter verhoogt de toegenomen hoeveelheid draad het gewicht van de elektrodynamische transducent 10. Een gewichtstoename is ongewenst indien de inrichting is ontworpen voor het meten van 20 een beweging. Bovendien hebben Inrichtingen die op de elektrodynamische transducent 10 lijken, problemen van mechanische slijtage als gevolg van de bewegende onderdelen, alsmede problemen door de eis dat de elektrodynamische transducent 10 in een nauwkeurige oriëntatie ten opzichte van de vertikaal moet worden geplaatst, welke oriëntatie afhankelijk is 25 van het ontwerp van de spoelophanging. Anders zou de spoel buiten de korte spleet werken, waarbinnen het magnetische veld nagenoeg constant is, hetgeen vervorming in het uitgangssignaal van de transducent zou veroorzaken.

De transducent volgens de uitvinding is vrij van alle hierboven 30 genoemde nadelen, aangezien de gebruikte omzettechniek van het niet-contacttype is, waarbij de ingang en uitgang volledig van elkaar zijn geisoleerd en er geen behoefte bestaat voor het uitwendig dempen van de responsie van de transducent.

FIG. 3 is een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van de trans-35 ducent 32 volgens de uitvinding, die in het bijzonder is uitgevoerd als een optische trillingsmeter. De transducent 32 wordt door het huis 34 ondersteund. Het huis 34 wordt gebruikt voor het verbinden en ondersteunen van de andere component van de transducent 32. Het reflecterende vlak 36 en een emitter-detectorinrichting 38 is bevestigd aan het 40 inwendige van het huis 34. De emitter-detectorinrichting 38 geeft stra- 8303542 7 lea af die invallen op het reflecterende vlak 36. Het reflecterende vlak 36 kaatst de stralen terug die door de emitter-detectorinrich-ting 38 moeten worden ontvangen. De emitter-detectorinrichting 38 wordt via de kabel 40 gevoed.

5 Volgens FIG. 3 kan hetzij het reflecterende vlak 36 of de emit ter-detectorinrichting 38 elastisch met het lichaam 34 zijn verbonden. Wanneer de transducent 32 een bewegingscomponent in lengterichting heeft, zal hetzij het reflecterende vlak 36 of de emitter-detectorinrichting 38, afhankelijk van welke elastisch met het huis 34 is verbon-10 den, de neiging hebben om als gevolg van de traagheid op zijn plaats te blijven. De afstand tussen het reflecterende vlak 36 en de emitter-detectorinrichting 38 verandert dus wanneer de transducent 32 in lengterichting wordt bewogen. De verandering van de afstand tussen het reflecterende vlak 36 en de emitter-detectorinrichting 38 komt overeen 15 met de verandering van de hoeveelheid energie die door de emitter-detectorinrichting 38 wordt ontvangen, voorafgaand aan de beweging en tijdens de beweging.

Het reflecterende vlak 36 van de in FIG. 3 geïllustreerde transducent is elastisch verbonden met het huis 34 en de emltter-detectorln-20 richting 38 is vast met het huis 34 verbonden.

Bij de in FIG. 4 getoonde uitvoeringsvorm van de uitvinding kan het reflecterende vlak 36 door elk geschikt middel worden ondersteund. Als voorbeelden kan het reflecterende vlak 36 slechts aan twee zijden worden ondersteund, vrij dragend worden ondersteund, door een veer wor-25 den ondersteund of volgens torsie worden ondersteund. De mechanische eigenschappen van het ondersteuningsstelsel bepalen de frequentieres-ponsie van de transducent. Vrijwel elke gewenste frequentieresponsie kan worden bereikt door het op geschikte wijze kiezen van de mechanische parameters van het ondersteuningsstelsel. Diverse en andere ty-30 pen trillende frequentievlakken kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld magnetische velden. Elk reflecterend vlak 36 is toelaatbaar, indien een vlak 36 de neiging heeft op zijn plaats te blijven als gevolg van de traagheid of een ander middel, wanneer het huis 34 wordt verplaatst.

Bij een andere uitvoeringsvorm kan de emitter-detectorinrichting 38 35 elastisch op het huis 34 worden gemonteerd en kan het reflecterende vlak 36 een stijve constructie hebben.

FIG. 4 is een schematisch diagram van een bij voorkeur toe te passen uitvoeringsvorm van de transducent volgens de uitvinding. De elementen van FIG. 4 zijn gericht op de toepassing van een optische trans-40 ducent echter kunnen de elementen en de doelmatigheid van de uitvinding 8303542 8 gemakkelijk worden afgeleid uit velerlei soortgelijke componenten.

De in FIG. 4 geïllustreerde transducent is voorzien van een re-flectievlak 36 waarop stralen invallen, die door de lichtbron 42 worden uitgezonden. De lichtbron 42 zendt stralen uit, die door de focusse-5 ringsinrichting 44 verlopen om het brandpunt 60 aan de zijde van het reflectievlak 36 te vormen, die tegenover de lichtbron 42 ligt. De op het reflectievlak 36 invallende stralen worden teruggekaatst naar de fotodetector 48. Door de focusseringsinrichting 46 ontvangt de fotode-tector 48 stralen met het brandpunt 60. Zowel de afgegeven als ontvan-10 gen stralen hebben dus het gemeenschappelijke brandpunt 60.

De lichtbron 42 kan zichtbaar, infrarood of ultraviolet licht afgeven. Het is ook mogelijk om de uitvinding toe te passen bij zich lineair voortplantende energie die afwijkt van licht. Elke elektromagnetische straling, geluid, subatomische deeltjes, warmte of dergelijke 15 zou dus door de bron 42 kunnen worden afgegeven, welke stralen door de focusseringsinrichting 44 in het brandpunt 60 worden gefocusseerd. De energie zou elk geschikt reflecterend vlak 36 kunnen treffen en wordt daardoor teruggekaatst en ontvangen door de detector 48 na het passeren van een andere focusseringsinrichting 46 met hetzelfde brandpunt 60.

20 -In FIG. 4 is een grafiek getoond, die het uitgangssignaal van de schematisch daarboven geillustreerde transducent in responsie op een positieverandering van het reflectievlak 36 illustreert. De curve 50 geeft het uitgangssignaal van de lichtdetector 48, de lichtuitgangscur-ve weer. De curve 50 heeft een lage zijde 52, een bovenzijde 54 en een 25 piek 56. De lage zijde 52 en de bovenzijde 54 hebben hoofdzakelijk een lineaire vorm.

De voordeligste eigenschap van een transducent is dat het uitgangssignaal daarvan lineair is. Het punt 60 is het samenvallende brandpunt waarin zowel de bron 42 als de detector 48 door de focusse-30 ringsinrichtingen 44 resp. 46 worden afgebeeld. Het samenvallende brandpunt 60 bevindt zich aangrenzend aan maar op afstand van het reflectievlak 36. Wanneer het reflectievlak 36 van het samenvallende brandpunt 60 af wordt verplaatst, zal het uitgangssignaal van de detector hetzij de bovenzijde 54 of de lage zijde 52 van de uitgangscurve 50 35 van de detector volgen, indien de transducent een lineaire betrekking heeft met de positie van het reflectievlak.

Zoals in FIG. 4 is getoond zal wanneer het reflecterende vlak 36 in rust is, de positie daarvan samenvallen met de lijn A door het punt 62 van de bovenzijde 54 van de uitgangscurve 50 van de detector.

40 Wanneer het reflectievlak 36 wordt verplaatst, volgt uit de uitgangs- 8303542 «· 9 curve 50 dat de uitgangsresponsie lineair zal blijven Indien de afbuiging niet de piek 56, het maximum van de bovenzijde 54, of het minimum van de benedenzijde 52 overschrijdt.

Als gevolg van de unieke inrichting volgens de uitvinding veroor-5 zaakt een kleine verplaatsing van het reflectievlak 36 een buitengewone grote verandering van het uitgangssignaal van de fotodetector 48. Indien het brandpunt 60 zich in het vlak van het reflectievlak 36 langs de lijn A zou bevinden, dan zou het uitgangssignaal van de detector bijzonder ongevoelig voor de verplaatsing van vlak 36 zijn. Daarom is 10 de verstandige keuze van het brandpunt 60 teneinde deze in lijn te brengen met het geschikte gebied van de uitgangscurve 50 kritisch. De eis dat het bereik van de beweging van het reflectievlak 36 zich bevindt langs de lineaire delen van de curve 50, levert een aantal voordelige resultaten op, bijv. de lineariteit van het uitgangssignaal ten 15 opzichte van de amplitude van de trilling, een groot dynamisch bereik en een hoge uitwendige gevoeligheid.

In transducenten waarvan een kleine elektrische interferentie wordt vereist, kan een kabel uit optische vezels worden toegepast. FIG. 5 is een schematisch diagram van een bij voorkeur toe te passen uitvoe-20 ringsvorm van de uitvinding, waarbij gebruik wordt gemaakt van optische vezels. Een uitwendig compartiment 34a van de transducent kan o£ afstand van een registratieinrichting 70 worden geplaatst. De reglstra-tieinrichting 70 kan een lichtbron 72, een fotodetector 74, focusse-ringsinrichtingen 76 en 78 en een bundelsplitsingsinrichting 84 bevat-25 ten. Het uitwendige compartiment 34a kan een reflectievlak 36a en een focusseringsinrichting 82 bevatten. De registratieinrichting 70 en het uitwendige compartiment 34a kunnen door de kabel 80 uit optische vezels met elkaar worden verbonden. Het uitgezonden en ontvangen licht zal door de kabel 80 worden overgedragen.

30 Het licht dat door de lichtbron 72 wordt afgegeven, wordt gefocus- seerd door de focusseringsinrichting 76 op de ingang van de kabel 80.

De kabel 80 zou het afgegeven licht overdragen naar het uitwendige compartiment 34a van de transducent, welk licht door de focusseringsinrichting 82 weer op het reflectievlak 36a wordt gefocusseerd. Het door 35 het reflectievlak 36a gereflecteerde licht zou in terugwaartse richting zijn originele weg volgen door de focusseringsinrichting 82 en de optische vezelkabel 80. De bundelsplitsingsinrichting 84 zou de bundel door de focusseringsinrichting 78 naar de fotodetector 74 afbuigen. De bundelsplitsingsinrichting 84 is aangebracht om het licht te scheiden 40 dat zich in elke richting voortplant. Doordat de optische vezelkabel 80 * 8303542 10 en de registratieinrichting 70 op afstand van het uitwendige compartiment 34a van de transducent worden toegepast, is de in FIG. 5 geïllustreerde transducent vrij van elke geïnduceerde elektrische interferentie.

5 FIG. 6 is een aanzicht in perspectief van een transducent die lijkt op de transducent die hierboven is besproken en in FIG. 4 is geïllustreerd. In het bijzonder is de in FIG. 6 geïllustreerde transducent voorzien van een mechanisme voor het veranderen van de frequentie-responsie van een optische trillingsmeter. De transducent is in het 10 huis 34b opgenomen. Een emitter-detectorinrichting 38b bevindt zich binnen het huis 34b. De emitter-detectorinrichting 38b geeft stralen af in de richting van het reflecterende vlak 36b. Het reflecterende vlak 36b heeft een vast bevestigd eerste uiteinde 90 en een instelbaar bevestigd tweede uiteinde 92. Het tweede uiteinde 92 van het reflecte-15 rende vlak 36b kan door middel van een schroef 94 worden ingesteld. De emitter-detectorinrichting 38b geeft de stralen af in de richting van het vlak 36b. De resonantiefrequentie van de in FIG. 6 getoonde transducent kan in elke gewenste frequentie worden gewijzigd door instelling van de schroef 94, waardoor een spanning op het reflecterende vlak 36b 20 wordt uitgeoefend of daarvan wordt verwijderd.

Daarom kan elke gewenste resonantiefrequentie worden bereikt door op 0 eenvoudige wijze de transducent volgens de uitvinding af te stemmen.

Extra voordelen en varianten zullen voor een deskundige duidelijk zijn. De uitvinding is daarom in zijn meest uitgebreide aspecten niet 25 begrensd tot de bepaalde details, de getoonde transducent en de illustratieve voorbeelden die hier zijn getoond en beschreven. Daarom kunnen afwijkingen van de details worden aangebracht zonder het kader van de uitvinding te verlaten.

Het is ook duidelijk dat enkele van de diverse en allerlei compo-30 nenten van deze uitvinding op zichzelf bekend zijn en voor enkele in het verleden reeds een octrooi is verleend. Daarom gaat het hierom de onderlinge verbinding en samenwerking die de nieuwe combinaties van elementen voorstelt, welke de uitvinding vormen en de hierboven genoemde verbeterde resultaten en kenmerken opleveren.

8303542

Claims (26)

1. Transducent met een lineaire responsie en een groot dynamisch bereik, gekenmerkt door: (a) een emitter voor het afgeven van stralen, 5 (b) een detector die samenwerkt met de emitter om de door deze emitter afgegeven stralen te ontvangen, waarbij de door de emitter afgegeven stralen en de door de detector ontvangen stralen een aantal geometrische lijnen of verlengingen vormen, die convergeren in een gemeenschappelijk snijpunt, en 10 (c) een reflectieinrichting die op afstand van het gemeenschappe lijk snijpunt van de stralen is aangebracht om de door de emitter afgegeven stralen naar de detector te reflecteren, waarbij voor het meten van een verandering van de afstand tussen de plaats van de reflectieinrichting en de plaats van 15 de emitter en de detector, in de transducent gebruik wordt gemaakt van het verschil tussen de hoeveelheid straling die door de detector wordt ontvangen voorafgaand aan en na de verandering van de afstand tussen de plaats van de reflectieinrichting en de plaats van de emitter en de detector, waardoor 20 de lineariteit van het uitgangssignaal van de transducent is verbeterd voor een groot dynamisch bereik van waarden van de veranderde afstand.

2. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de emit-25 ter licht afgeeft.

3. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de emitter een elektromagnetische straling afgeeft.

4. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de emitter geluid afgeeft.

5. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de emit ter subatomische deeltjes afgeeft.

6. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de emitter warmte afgeeft.

7. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de re-35 flectieinrichting zich bevindt tussen de emitter en het gemeenschappelijke snijpunt van de stralen of de verlengingen daarvan, die door de emitter worden afgegeven en de stralen of hun verlengingen die door de detector worden ontvangen.

8. Transducent volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ge-40 meenschappelijke snijpunt van de door de emitter afgegeven stralen en 8303542 de door de detector ontvangen stralen ligt tussen de emitter en de detector.

9. Optische transducent met een lineaire responsie en een groot dynamisch bereik, gekenmerkt door: 5 (a) een huis, (b) een emitter die bij het huis behoort en lichtstralen afgeeft, .(c) een detector die bij het huis behoort en samenwerkt met de emitter om de door de emitter afgegeven lichtstralen te ontvangen, waarbij de door de emitter afgegeven stralen en de 10 door de detector ontvangen stralen een aantal geometrische lijnen of verlengingen daarvan vormen, die in een gemeenschappelijk snijpunt convergeren, en (d) een reflectievlak dat bij het huis behoort en op afstand ligt van het gemeenschappelijke snijpunt van de lichtstralen, op 15 welk reflectievlak de lichtstralen invallen, waarbij voor het meten van een verandering van de afstand tussen de plaats van het reflectievlak en de plaats van de emitter en de detector, in de detector gebruik wordt gemaakt van het verschil tussen de hoeveelheid licht die door de detector wordt ont-20 vangen voorafgaand aan en na de afstandverandering tussen de plaats van de reflectieinrichting en de plaats van de emitter · en de detector, waardoor de lineariteit van het uitgangssignaal van de transducent wordt verbeterd over een groot dynamisch bereik van waarden van de afstandverandering.

10. Transducent volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de emit ter en detector elastisch met het huis zijn gekoppeld voor een verplaatsing door een uitwendige kracht.

11. Transducent volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het reflectievlak elastisch met het huis is gekoppeld voor een verplaatsing 30 door een uitwendige kracht.

12. Transducent volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het reflectievlak zich bevindt tussen de emitter en het gemeenschappelijke snijpunt van de lichtstralen of hun verlengingen.

13. Transducent volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het ge-35 meenschappelijke snijpunt van de lichtstralen tussen de emitter en de detector ligt.

14. Optische transducent met een lineaire responsie en een groot dynamisch bereik, gekenmerkt door een huis, een emitter, die bij het huis behoort en lichtstralen afgeeft, een detector die bij het huis be- 40 hoort en samenwerkt met de emitter om de door de emitter afgegeven 3303542 ' J* * , Λ * 13 lichtstralen te ontvangen, een focusseringsinrichting die met de emitter en de detector samenwerkt om de door de emitter afgegeven lichtstralen en de door de detector ontvangen lichtstralen te richten, een en ander zodanig dat de lichtstralen of hun verlengingen in een gemeen-5 schappelijk snijpunt convergeren, en een reflectievlak dat bij het huis behoort en op afstand ligt van het gemeenschappelijke snijpunt van de lichtstralen, op welk reflectievlak de lichtstralen invallen, waarbij voor het meten van een verandering van de afstand tussen de plaats van het reflectievlak en de plaats van de emitter en de detector, in de 10 transducent gebruik wordt gemaakt van het verschil van de hoeveelheid licht die door de detector wordt ontvangen voorafgaand aan en na de verandering van de afstand tussen de plaats van het reflectievlak en de plaats van de emitter en de detector, waardoor de lineariteit van het uitgangssignaal van de transducent wordt verbeterd over een groot dyna-15 misch bereik van waarden van de afstandverandering.

15. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de emitter en de detector met het huis zijn gekoppeld voor een verplaatsing door een uitwendige kracht.

16. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de 20 emitter en de detector met het huis zijn gekoppeld voor een verplaatsing door ‘een uitwendige kracht en dat de frequentieresponsie kan worden ingesteld door het selectief wijzigen van de parameters van de koppeling tussen het huis en de combinatie van emitter en detector.

17. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het re-25 flectievlak met het huis is gekoppeld voor een beweging door een uitwendige kracht.

18. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het reflectievlak met het huis is gekoppeld voor een verplaatsing door een uitwendige kracht en dat de frequentieresponsie kan worden ingesteld 30 door het selectief wijzigen van de parameters van de koppeling tussen het reflectievlak en het huis.

19. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het reflectievlak zich bevindt tussen de emitter en het gemeenschappelijke snijpunt van de lichtstralen of hun verlengingen.

20. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het ge meenschappelijk snijpunt van de lichtstralen tussen de emitter en het reflectievlak ligt.

21. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het gemeenschappelijke snijpunt van de door de emitter afgegeven lichtstra-40 len het gemeenschappelijke brandpunt is van de focusseringsinrichting 3303542 < u voor de emitter en de detector.

22. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het door de emitter afgegeven licht incoherent is.

23. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de • 5 emitter infrarood licht afgeeft.

24. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de emitter ultraviolet licht afgeeft.

25. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de emitter zichtbaar licht afgeeft.

26. Transducent volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat opti sche vezels aanwezig zijn voor het overdragen van het licht naar en van het reflectievlak. 8303542