SE422999B - Fiberoptisk pulsgivare - Google Patents

Description

15 20 25 50 3006155-6 Ljusledaren kan bestå av flera ledare, dock förande samla signal, och man kan även använda olika ledare för olika mätsigzlaler.

Uppfinningen avser alltså. en inkrenentalpulsgivere, bestående av en optisk- mekanisk del och en elektrisk del. Utförandet ”gor en liten pulsenhet och de fördelar ur störsynpunkt, som kännetecknar en optisk överföring. Snittet mellan optik och elektronik kan placeras nära pulsenheten eller på. hundra- tals meters avstånd från aem (jämför när flugan teknik). vu een m placeras är en störnings- ooh/eller ekonomisk fråga. Med de efter hand sjunkande priserna på. kabel med optisk fiber kan det inom nâgra år vara _ ekonomiskt att lägga snittet t e: där styr-elektroniken för anläggningen är belägen. En fördel vid uppfinningen är även att pulsenheten endast har optisk matning ooh att” endast gg optisk ljusledare kan användas för varje mätkanal. I denna fiberoptiska ledare matas ljus till pulsenhsten samtidigt som den pulsade signalen överförs från denna till elektronikdelen.

Uppfinningen är närmare ezemplifierad i bifogade figurer, av vilka figur 1 visar ett principsohema av uppfinningen, figur 2-6 exenpelpâ pulsenheter (puleglvazeywsa uppfinningen.

I figur 1 visas hur från en ljussändare (lysdiod) 1 sänds kontinuerligt ljus (frekvens > 101232, synligt och/eller osynligt ljus) via en fiber- optisk ledare 2, en fiberfórgrening 5 och en gemensam fiberoptisk ledare 4 mot en pulsenhet S, exempelvis innehållande en pulsskiva 6. Antalet ledare för samma siglal kan vara en eller flera, och same ledare användes för den reflekterade siglalen.

När pulsskivan 6 roteres, exempelvis tillsamans med den maskin, vers varv- tal skall mätas, "hackas" aefla ljus (se visare nedan), een ae: menas ljuset återgår via ljusledaren ß .ooh förgreningen 3 samt en särskild ljus- ledare 7 till elektronikenhetens 8 fotodetektor 9.

I elektronikenheten omvandlas dess ljuspulser till elektriska pulser, eller hastighetsvärden i parallell- eller seriefom och dessa signaler kan uttag-as vid 10. För riktningbestämning och/eller ökat pnlstal per varv för skivan kan flera ljusledare eller elektronikenheter inkopplas till sanna' pulsenhet med lämplig förskjutning längs pulsskivans 6 periferi. Även en seriskod- signal kan uttagas vid 11 från elektronilcenheten 8.

Pulsskivan 6 kan utföras med mekanisk eller enbart optisk tandning (trans- 10 15 20 25 30 8006133-6 parent skivmaterial). Figur 2 och 3 visar i princip hur den optiska ljus- ledaren kan vara inkopplad till pulsenhsten.

Figur 2 visar en pulsgivare med sxial ljusledare 12, här en kanal. Skivan 14 är tandad med ljusabsorberande material, men ljus släppes i luokorna mellan dessa tänder igenom mot en reflektor (spegel) 15 och reflekteras tillbaka in i fibern. Skivan 14 roteras synkront med den maskin, vars rotervarv skall mätas.

Figur 3 viser en pulsgivare med radiell ljusledare 15 med en skiva så. utförd att sigwlen hackas sönder, och pulsen reflekteras tillbaka in i ljusledaren 15.

Principen för den roterande pulsskivans utförande och funktion framgår av figur 4-6.

Det från ljussändare 1 (figur 1) utsända ljuset kommer i figur 1 att helt eller delvis reflekteras tillbaka till fibern 4 om en av pulsekivans tappar befinner sig helt eller delvis framför änden av en ljusledare. I figur 4 visas en skiva 16 med tungor 17. När ljusledaren 18 'befinner sig mellan tungorna 17 reflekteras inget ljus tillbaka till ljusledsren 18, utan ljuset brytas eller reflekteras bort, exempelvis vid den snedställda spegeln 19 eller dämpas direkt i ett ljusdämpande material. Tung-erna 17 reflekterar ljus tillbaka till ledaren 18, och en pulsad ljussigrxal sändes vid skivans 16 rotation tillbaka till elektronikenheten 8.

För att öka den möjliga pultskten per varv hos pulsskivan kan en bländare införas mellan ljusledaren och pulsskivan. Härigenom kan upplösningen ökas och möjlighet till ökat pulstal erhålles. Bländaren 20 (figur 5) kan vara ljusabsorbersnde eller utförd så, att avskärmat ljus speglas bort. _ Man kan enligt figur 5 för att få. ett bra eignal/brusfórhållands anordna en parabolisk spegel 21 som reflekterar de önskade signalljuspulsema tillbaka in i ljusledaren 18. Spegeln 21 anpassas optiskt till ljusledarens 18 numeriska apertur. I fallet enligt figur 5 fås reflexion av ljus i öppningen mellan pulsskivaus 22 tappar 23. Tappar-na 23 kan härvid utföras med ljusabsorberezlde ytareller med snedställda reflekterande ytor, som ' ger ljuset en för fibern ej acceptabel vinkel, dvs ljuset riktas vid sidan av ljusfibern 18. En pulsskiva enligt figur 6 ger möjlighet till radial inkoppling av ljusledaren 24 (se även figur 3) mot skivans 25, kant. (Den högra delen av figur 6 är ett snitt A-A i den vänstra). Detta kan ur ut-

Claims (7)

10 15 ' 8006133-.6 Å i rymneeeynpnnkt vara. en fördel. I detta utförande är ytan 27 vinklsd och speglande mellan de reflekterande tspperzla. Ytan 28 är direktreflekterende. Här har beskrivits några utföringeformerev fiberoptiska pulegivare. Många andra. möjligheter finnes, bl s. en radial införing av fibem , som genom en vinklad avelipning eller krökning kan användas med en pulsskiva lika. de som beskrivits för exial avkänning. Vilket utförande som väljs är ofta. beroende på kostnad och nödvändiga åtgärder för ett tillräckligt bra. signal/brusförhållande. Skivane kan vara anordnad inuti en kapsling eller i en maskin, genom vare vägg en eller flera. ljusledare är förda. I eller vid pulsenheten kan anordnaslett läshuvlld med en eller flera ljusledarkanaler, inbördes förskjutna så, att de får ekilda faslägen, varvid en dubblingv eller flerdubbling av pulstalet erhålles jänte ökad upplösning och ev möjlighet att i avkännn rotationerikt- ning för skivan. Pulsernas lägen kan även vara beroende av en nätetorhet, vilken på aim» :att kan inaikem. i Anordningarne enligt ovan kan varieras på. mångshenda. sätt inom ramen för nedanstående patentkrav. PATENTIEAV

1. Fiberoptisk puisgivare för mätning av varvtal, läge Sto, Vä-I-'Viä G21 15115- siglal, synlig ooh/eller osynlig, anordnad att via minst en optisk ljus- ledare (4) ledas till en pulsenhet (5), och i. denna i pulsfom reflekteras lill-Dale in i sme. ljusleaaie (4), 1: ä n n e t e c k n a ä därav, att pulsenheten innehåller e__n pulsskiva (6) med ljusreflekterande ytor med varierande reflexriktning (27, 28), som reflekterar ljuset tillbaka till, regpektive bort från ljusledaren, varvid en pulsad ljussigrlal erhålles i denna., och som ledes därifrån till en elektronikenhet (8) för pulsfornmizlg och/eller pulslägemätning, val-via elektronikenhetens (a) uisignil (10) blir beroende av pulsskivans varvtal, pulsarnas lägen etc.

2. Fiberoptisk pulsgivare enligt patentlcrav 1, k ä. n n e t e c k n a d därav, att pulsskivan (6) innehåller reflekterande tungor eller ytor (117) för pulsvis rerleiion av ljus tillbaka in i ljusledaren/-leäßrnß- 8006133-6

3. Fiberoptisk pulsgivare enligt patentkrav 1-2, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att mellan tungorna (17) är skivan (6) optiskt transparent.

4. Fiberoptisk pulsgivare enligt patentkr-av 1, k ä. n n e t e c k n a. d därav, att pulsskivan iamehåller tungor (25) med ljusdämpande material, varvid infallande ljus dämpas vid dessa., samt att pulsenheten innehåller en eller flera speglar (13) eller liknarxde för pulsvis reflexion av in- fallande ljus.

5. Fiberoptisk pulsgivame enligt något eller några av föregående patent- krav, k ä. n n e t e c k n a d därav, att mellan pulsenhet och ljusledare är anordnad en bländare (20), som kan vara ljusabsorberande eller utförd så., att avskärmat ljus speglas bort.

6. Fiberoptisk pulsgivare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att skivan är anordnad att roteras inuti en kapslirzg eller i en maskin, genom vara vägg en eller flera ljusledare är förda.

7. Fiberoptisk pulsgivare enligt något eller några av föregående patentlu-av, k ä. n n e t e c k n a d därav, att vid eller i pulsenheten är anordnat minst ett läshuvud med en eller flera fiberkazzaler, inbördes förskjutna så, att de får skilda faslägen, varvid en dubbling eller flerdubbling av pulstalet er- hålles jämte ökad upplösning och ev möjlighet att avkänna rotationsriktnizzg för skivan.