RU1825977C

RU1825977C - Optoelectronic transducer

Info

Publication number: RU1825977C
Application number: SU914900902A
Authority: RU
Inventors: Рахмат Каримович Азимов; Юрий Геннадиевич Шипулин; Акил Рахматович Азимов; Искандар Абибулаевич Асанов; Виктор Анатольевич Машенцев
Original assignee: Ташкентский Политехнический Институт Им.А.Р.Бируни
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1993-07-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может найти применение дл измерени линейных перемещений и в качестве тактильного датчика перемещений. Цель изобретени - повышение чувствительности и точности. Преобразователь содержит полый трубчатый световод 1 с зеркалом 5 на нижнем торце, источник 7 и приемник 4 излучени , основной и дополнительный волоконные световоды 3 и 2, конусообразную призму 6, пружину 9 и цилиндрическую втулку 10, на нижней части которой заподлицо установлены нижние торцы основного и дополнительного волоконных световодов, из которых нижний to- рец основного волоконного световода сопр жен с конусообразной призмой, а нижний торец дополнительного световода охватывает основной волоконный световод, при этом верхние торцы основного и вспомогательного световодов сопр жены соответственно с источником и приемником излучени , расположенных вне втулки, а полый световод охватывает цилиндрическую втулку и на верхнем торце сопр жен с пружиной , закрепленной на верхней части втулки . 1 ил. сл с 00 ю сл о VI XIThe invention relates to measuring technique and may find application for measuring linear displacements and as a tactile displacement sensor. The purpose of the invention is to increase sensitivity and accuracy. The converter comprises a hollow tube light guide 1 with a mirror 5 at the lower end, a radiation source 7 and receiver 4, a main and additional fiber optical fibers 3 and 2, a conical prism 6, a spring 9 and a cylindrical sleeve 10, on the lower part of which the lower ends of the main and additional optical fibers, of which the lower end of the main fiber is coupled with a cone-shaped prism, and the lower end of the additional fiber covers the main fiber, The main and auxiliary optical fibers are connected to the radiation source and receiver located outside the sleeve, respectively, and the hollow fiber covers the cylindrical sleeve and, at the upper end, is coupled to a spring fixed to the upper part of the sleeve. 1 ill. sl 00 00 cl. VI XI

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени линейных перемещений и использовани в качестве датчика перемещений .The invention relates to measuring technique and is intended for measuring linear displacements and used as a displacement sensor.

Цель изобретени - повышение чувствительности и точности.The purpose of the invention is to increase sensitivity and accuracy.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь, который содержит полый трубчатый световод 1, внутри которого уста- новлены дополнительный 2 и основной 3 волоконные световоды, приемник 4 излучени , зеркало 5, конусообразную призму 6, источник 7 излучени с конденсатором 8. Пружина 9 нижним концом механически со- мен етс с верхним торцем световода 1, а верхним концом вставлена в загнутые выступы втулки 10.The drawing shows the proposed Converter, which contains a hollow tube light guide 1, inside of which are installed additional 2 and main 3 optical fibers, a radiation receiver 4, a mirror 5, a conical prism 6, a radiation source 7 with a capacitor 8. The spring 9 is mechanically - varies with the upper end of the optical fiber 1, and the upper end is inserted into the bent protrusions of the sleeve 10.

Оптоэлектронный преобразователь работает следующим образом.Optoelectronic Converter operates as follows.

Световой поток от источника излучени 7. через конденсатор 8 проходит по волоконному световоду 2 и через конусообразную призму 6 распростран етс вдоль полого световода 1. внутренн поверх- ность стенок которого может иметь коэффициент отражени р в широком диапазоне отThe luminous flux from the radiation source 7. through the capacitor 8 passes through the fiber optic fiber 2 and through the conical prism 6 propagates along the hollow fiber 1. The inner surface of the walls of which can have a reflection coefficient p in a wide range from

0до 1. Внутри полого световода 1 световой поток от конусной призмы б распростран етс путем многократного отражени от внутренней поверхности полого световода0 to 1. Inside the hollow fiber 1, the light flux from the conical prism b is propagated by multiple reflection from the inner surface of the hollow fiber

1и от зеркала 5.1and from the mirror 5.

Таким образом, луч света от источника 7 внутри полого световода 1 проходит не просто двойной путь до приемника 4. а зна- чительно больший благодар многократному отражению от боковой поверхности полого световода 1, что повышает чувствительность , а также диапазон измерений при соответствующем выборе коэффициента от- ражени р внутренней поверхности световода 1.Thus, the light beam from the source 7 inside the hollow fiber 1 passes not just a double path to the receiver 4. but is significantly larger due to the multiple reflection from the lateral surface of the hollow fiber 1, which increases the sensitivity and also the measurement range with an appropriate choice of the reflection coefficient R p of the inner surface of the optical fiber 1.

При перемещении полого световода 1 относительно втулки 10 измен етс длина пути луча от конусообразной призмы 6 до When moving the hollow fiber 1 relative to the sleeve 10, the path length of the beam changes from the conical prism 6 to

Claims

the end of the optical fiber 3, and taking into account the degree of absorption of the rays by the inner surface of the optical fiber 1 at multiple reflections, the magnitude of the light flux incident on the radiation receiver 4 changes. Thus, a change in the output signal of the radiation receiver 4 carries information about touching and moving an object that occupied with a hollow fiber 1. Since the hollow fiber 1 shields external light rays from the outside and the roughness of the object does not affect the propagation of the light flux inside the fiber, the measurement accuracy is significantly improved oi. Compared with known devices, the measurement range is increased while increasing sensitivity and accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION An optoelectronic displacement transducer comprising a hollow tube light guide, a radiation source and receiver, and a measurement circuit associated with a radiation receiver, characterized in that, in order to increase sensitivity and accuracy, it is provided with a mirror mounted in the plane of the cross section of the tube light guide, an optical fiber, one end of which is optically coupled to a radiation source, an additional fiber, one end of which is optically coupled to a receiver radiation, conical prism with a taper angle of at least 90 °, a spring connected to the free end of the tubular fiber, a cylindrical sleeve located inside the spring and covering the main fiber located coaxially to the secondary, the end surfaces of the second ends of the primary and secondary fibers are placed in the plane of the cross section bushings and are facing the mirror, and the base of the conical prism is mated to the end face of the second end of the additional fiber.