RU210083U1 - Информационно-измерительное устройство линейных перемещений - Google Patents
Информационно-измерительное устройство линейных перемещений Download PDFInfo
- Publication number
- RU210083U1 RU210083U1 RU2021119316U RU2021119316U RU210083U1 RU 210083 U1 RU210083 U1 RU 210083U1 RU 2021119316 U RU2021119316 U RU 2021119316U RU 2021119316 U RU2021119316 U RU 2021119316U RU 210083 U1 RU210083 U1 RU 210083U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- linear displacements
- information
- photodiode
- source
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области информационно-измерительной техники и может быть использована для измерения линейных перемещений объектов в точном машиностроении, инженерной геодезии и других отраслях науки и техники.Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании нового устройства для измерения линейных перемещений с достижением следующего технического результата: повышение точности измерения линейных перемещений объектов.Информационно-измерительное устройство линейных перемещений содержит последовательно соединенные генератор высокой частоты, ультразвуковой излучатель, акустооптическую линию задержки, демпфер, источник и приемник оптического излучения, при этом в качестве источника и приемника оптического излучения использованы лазерный диод и фотодиод, ориентированные под углом Брэгга к оси, перпендикулярной направлению перемещения, выход фотодиода соединен со входом микроконтроллера, содержащего микропроцессор, коммутатор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, при этом один из выходов микроконтроллера подключен к жидкокристаллическому индикатору, а другой выход микроконтроллера подключен к генератору для подачи управляющего сигнала, при этом работой микроконтроллера управляет клавиатура, подключенная к его входу.
Description
Полезная модель относится к области информационно-измерительной техники и может быть использована для измерения линейных перемещений объектов в точном машиностроении, инженерной геодезии и других отраслях науки и техники.
Известно устройство для измерения линейных перемещений, (Гершгал В.Α., Фридман В.И. Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения. М.: Энергия 1967, С. 249-253) содержащее последовательно соединенные генератор высокой частоты, излучатель ультразвука, механически перестраиваемую линию задержки и блок измерений.
Его недостатком является громоздкость и малое быстродействие.
В качестве прототипа принята система для измерения линейных перемещений (изобретение SU, №1174744, МПК G01 В 17/00, опубл. 23.08.85), содержащая последовательно соединенные генератор высокой частоты, ультразвуковой излучатель, акустооптическую линию задержки, демпфер, источник и приемник оптического излучения.
Недостатком данной системы является то, что она имеет недостаточную точность измерения перемещений контролируемого объекта и ограниченные функциональные возможности.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании нового устройства для измерения линейных перемещений с достижением следующего технического результата в: повышение точности измерения линейных перемещений объектов.
Поставленная задача решается тем, что в информационно-измерительном устройстве линейных перемещений, содержащем последовательно соединенные генератор высокой частоты, ультразвуковой излучатель, акустооптическую линию задержки, демпфер, источник и приемник оптического излучения, в отличие от прототипа, в качестве источника и приемника оптического излучения использованы лазерный диод и фотодиод, ориентированные под углом Брэгга к оси, перпендикулярной направлению перемещения, выход фотодиода соединен со входом микроконтроллера, содержащего микропроцессор, коммутатор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, при этом один из выходов микроконтроллера подключен к жидкокристаллическому индикатору, а другой выход микроконтроллера подключен к генератору для подачи управляющего сигнала, при этом работой микроконтроллера управляет клавиатура, подключенная к его входу.
На фигуре показана функциональная схема информационно-измерительного устройства линейных перемещений.
Информационно-измерительное устройство линейных перемещений содержит генератор 1 высокой частоты; пьезоизлучатель 2 ультразвуковых волн; акустооптическую линию задержки в виде пластины 3; демпфер 4, который поглощает ультразвуковые волны и не позволяет им отразиться от торца пластины и вернуться обратно; лазерный диод 5; фотодиод 6; микроконтроллер 7, содержащий микропроцессор (для обработки сигнала), коммутатор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (не показаны), жидкокристаллический индикатор 8; клавиатуру 9 управления микроконтроллером 7; подвижный элемент 10, предназначенный для механического соединения пластины 3 с подвижным объектом 11, положение которого контролируется.
Устройство работает следующим образом. Генератор 1 высокой частоты возбуждает пьезоизлучатель 2 ультразвуковых волн, ультразвуковая волна высокой частоты распространяется в акустооптической пластине 3, в которой создаются периодические неоднородности среды. Ультразвуковая волна достигает края пластины и поглощается демпфером 4, который не позволяет волне отразиться от края пластины 3 и вернуться обратно, что привело бы к погрешности измерений. Луч света, создаваемый лазерным диодом 5 и падающий под углом к оси у, перпендикулярной направлению перемещения, проходит через акустооптическую пластину 3 в направлении продолжения своего падения (показано пунктирными линиями на фигуре) при всех углах. И только при определенном угле, присущим для каждого акусто-оптического материала и называемым углом Брэгга θΒ, при этом при дифракции в режиме Брэгга практически весь падающий свет отражается и попадает на фотодиод 6. С выхода фотодиода 6 электронный сигнал поступает на микроконтроллер 7, содержащий микропроцессор (для обработки сигнала), коммутатор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь. В микроконтроллере 7 происходит обработка сигнала по заданным алгоритмам, обеспечивающим снижение погрешности измерений, и выходной сигнал микроконтроллера выводится на жидкокристаллический индикатор 8, который отображает результат измерения перемещения в цифровом виде.
Повышение точности измерений достигается за счет отклонения практически всего падающего света на принимающий фотодиод 6, что приводит к повышению соотношения величин полезного сигнала и помех, а также за счет математической обработки сигнала в микроконтроллере 7 алгоритмами, позволяющими снизить влияние дополнительных погрешностей от колебаний температуры окружающей среды, изменения интенсивности света от источника излучения и др.
Claims (1)
- Информационно-измерительное устройство линейных перемещений, содержащее последовательно соединенные генератор высокой частоты, ультразвуковой излучатель, акустооптическую линию задержки, демпфер, источник и приемник оптического излучения, отличающееся тем, что в качестве источника и приемника оптического излучения использованы лазерный диод и фотодиод, расположенные в корпусе так, чтобы луч света от источника падал по углом Брэгга к оси, перпендикулярной направлению перемещения, выход фотодиода соединен со входом микроконтроллера, содержащего микропроцессор, коммутатор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, при этом один из выходов микроконтроллера подключен к генератору для подачи управляющего сигнала, при этом микроконтроллер выполнен с возможностью подключения к жидкокристаллическому индикатору и клавиатуре управления, расположенным вне корпуса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119316U RU210083U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Информационно-измерительное устройство линейных перемещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119316U RU210083U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Информационно-измерительное устройство линейных перемещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU210083U1 true RU210083U1 (ru) | 2022-03-28 |
Family
ID=81076423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021119316U RU210083U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Информационно-измерительное устройство линейных перемещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU210083U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1515041A1 (ru) * | 1987-07-01 | 1989-10-15 | Пензенский Политехнический Институт | Устройство дл измерени линейных перемещений |
RU134631U1 (ru) * | 2013-04-15 | 2013-11-20 | ООО "ОКБ Вектор" | Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений |
RU154140U1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-08-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Уфимский Государственный Университет Экономики И Сервиса" | Акустооптическая информационно-измерительная система контроля перемещения объектов |
WO2017149526A2 (en) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | May Patents Ltd. | A method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters |
-
2021
- 2021-06-30 RU RU2021119316U patent/RU210083U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1515041A1 (ru) * | 1987-07-01 | 1989-10-15 | Пензенский Политехнический Институт | Устройство дл измерени линейных перемещений |
RU134631U1 (ru) * | 2013-04-15 | 2013-11-20 | ООО "ОКБ Вектор" | Магнитострикционный преобразователь линейных перемещений |
RU154140U1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-08-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Уфимский Государственный Университет Экономики И Сервиса" | Акустооптическая информационно-измерительная система контроля перемещения объектов |
WO2017149526A2 (en) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | May Patents Ltd. | A method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112097651B (zh) | 外差二维光栅位移测量系统及测量方法 | |
CN110631511B (zh) | 基于多纵模自混合效应的直角棱镜型角度传感测量装置及方法 | |
CN105446051A (zh) | 一种激光声光扫描方法及其装置 | |
CN102012401A (zh) | 固体材料非均匀性质的无损检测方法 | |
RU210083U1 (ru) | Информационно-измерительное устройство линейных перемещений | |
Arrigoni et al. | Laser Doppler interferometer based on a solid Fabry–Perot etalon for measurement of surface velocity in shock experiments | |
US3485559A (en) | Angle measuring apparatus utilizing lasers | |
US20230384090A1 (en) | High-precision dual-axis laser inclinometer based on wavefront homodyne interference and measuring method | |
US3601491A (en) | Distance-measuring interferometer | |
RU2658112C1 (ru) | Способ измерения наноперемещений | |
CN205539857U (zh) | 一种激光声光扫描装置 | |
CN112097650B (zh) | 外差光栅位移测量方法 | |
RU2675076C1 (ru) | Способ измерения частотных характеристик механических конструкций оптическим методом | |
CN102253002A (zh) | 多普勒振镜正弦调制多光束激光外差二次谐波测量电致伸缩系数的方法 | |
US3514207A (en) | Device for determining the displacement of a reflecting movable object relative to a fixed object with the use of an optical maser | |
CN207557479U (zh) | 基于共焦f-p腔的低散斑噪声激光多普勒测速装置 | |
Urakseev et al. | Interaction of Optical and Acoustic Waves in Acoustic Tapers of Movements of Information Measurement Systems | |
SU1499122A2 (ru) | Устройство контрол угловых перемещений | |
CN115824061B (zh) | 一种基于利特罗衍射的光栅位移测量装置及方法 | |
JP2655647B2 (ja) | 光集積回路型干渉計 | |
RU119135U1 (ru) | Широкополосный акустооптический измеритель параметров радиосигналов | |
Urakseev et al. | Analysis of Error Sources for Acousto-Optic Displacement Sensors | |
CN113819998B (zh) | 一种基于二维单层光栅结构的多维角振动传感器 | |
RU2727778C1 (ru) | Доплеровский волоконно-оптический измеритель начальной скорости снаряда | |
Urakseev et al. | Acousto-Optic Displacement Sensor for Mechanical Systems |