SU1037068A1 - Фотоэлектрический преобразователь перемещений - Google Patents

Фотоэлектрический преобразователь перемещений Download PDF

Info

Publication number
SU1037068A1
SU1037068A1 SU823397484A SU3397484A SU1037068A1 SU 1037068 A1 SU1037068 A1 SU 1037068A1 SU 823397484 A SU823397484 A SU 823397484A SU 3397484 A SU3397484 A SU 3397484A SU 1037068 A1 SU1037068 A1 SU 1037068A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
photodetector
layer
resistive
collector
shadow mask
Prior art date
Application number
SU823397484A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Васильевич Ефимов
Валерий Борисович Титов
Original Assignee
Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority to SU823397484A priority Critical patent/SU1037068A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1037068A1 publication Critical patent/SU1037068A1/ru

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

Ii Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использовано в устройствах дл  контрол , иНдикации и измерени  линейных перемещений различных контролируемых объекто Известен фотоэлектрический преобразователь перемещений, содержащий источник света, теневую маску, фотоприемник с двум  источниками питани  выполненный в виде нанесенных друг на друга диэлектрического, двух коллекторных , двух фотопровод щих и двух резистивных слоев, два регистра тора 1 J. Такой преобразователь уже  вл етс  двухкоординатным, но он отличаетс  низкой чувствительностью, малой надежностью, высокими энергопотребл  емостью и массогабаритными характери тиками, неидентичностью выходных характеристик по каналам. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  фотоэлектрический преобразователь перемещений , содержащий источник света, последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску -с прозрачным окном, жестко св зываемую с объектом контрол , и позиционночувствительный фотоприемник, состо щий из резистивного, фотопровод щего коллекторного и диэлектрического слоев, источник питани  фотоприемника , фазометр и амперметр f. . Фотоприемник выполнен в виде планарного фотопотенциометра, содержащего последовательно нанесенные друг на друга резистивный, диэлектрический , фотопровод щий слои, емкость диэлектрического сло  и сопротивление резистивного сло  св заны следующими емкость и сопротивление соответст венно диэлектрического и резистивного слоев по ос м координат; кругова  частота напр жени  пита ни ; К,, К, посто нные коэффициенты . 8 Недостатками известного устройства  вл ютс  мала  чувствительность, обусловленна  ослаблением луча света при прохождении резистивного и ди электрического слоев, неудовлетворительные массогабаритные характеристики , низка  надежность и трудность промышленного исполнени , что вызвано сложностью выполнени  прбфилированных резистивного и диэлектрического слоев планарного фотопотенциометра . Целью изобретени  вл етс  повышение чувствительности и упрощение конструкции . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фотоэлектрическом преобразователе перемещений, содержащем источник света, последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску с прозрачным окном, жестко св зываемую с объектом контрол , и позиционно-чувствительный фотоприемник, состо щий из резистивного фотопровод щего , коллекторного и диэлектрического слоев, источник питани  фотоприемника , фазометр и амперметр, фотоприемник выполнен в виде линейного фотопотенциометра, диэлектрический слой расположен между фотопровод щим и коллекторным сло ми, один выход источника питани  подключен к одному из концов резистивного ло  фотоприемника , другой - через амперметр и фазометр соединен с коллекторным слоем фотоприемника, а прозрачное окно .теневой маски выполнено с монотонно измен ющимс  поперечным сечением. На фиг. 1 представлена структурна  хема устройства;на фиг. 2 - схема фоопотенциометра; фиг. 3 и 4 - эквиваентные схемы фотопотенциометра в раочем режиме. Фотоэлектрический преобразователь еремещений содержит источник 1 света, оследовательно установленные тенеую маску 2, жестко св занную с объеком контрол , перпендикул рную опической оси источника 1 и имеющую розрачное окно, и позиционно-чувстительный фотоприемник, выполненный виде фотопотенциометра 3 с источниом k питани . Фотопотенциометр 3 сотоит из резистивного, фотопровод его и коллекторного слоев 5-7, между отопровод щим и коллекторным сло и 6 и 7 расположен диэлектрический лой 8, 310 Один выход источника и питани  подсоединен к одному из концов резистивного сло  5, другой - через амперметр 9 и фазометр 10 соединен с коллекторным слоем 7. Преобразователь работает следующим образом. Луч света от источника 1, проход  через прозрачное окно теневой маски 2, падает на чувствительную поверх ность фотопотенциометра 3. При этом освещенна  область по конфигурации будет повтор ть конфигурацию прозрачного окна теневой маски 2 (фиг. 2). При некотором расположении освещенной области на чувствительной поверхности фотопотенциометра 3 по последнему протекает ток от источника k.. Это обусловлено тем, что сопротивление фотопровод щего сло  6 в освещенной области близко к нулю. В этом случае фотопотенциометр 3 можно представить в виде эквивалентной схемы (фиг. 3). Если прин ть, что сопротивление резистивного сло  5 измен етс  линейно в зависимости от изменени  координаты X, то на эквивалентной схеме его можно изобразить в виде набора после довательно соединенных равных элемен тарных сопротивлений . Фотопровод  щий слой 6 представл ет собой набор ключей, разомкнутых в неосвещенной о ласти и замкнутых в освещенной. Диэлектрический слой О эквивалентен набору элементарных емкостей г, а коллекторный слой 7 можно заменить низкоомным проводником. Тогда, если длина освещенного участка фотопровод щего сло  6 равна С , а центр осве области отстоит от начала на рассто нии XQ , на эквивалентной схем .е (фиг. 3) (УДУТ замкнуты вертикаль ные и горизонтальные ключи в области засветки шириной Р . При такой коммутации схему (фиг. 3) можно представить в упрощенном виде (фиг.-4) Здесь ( Хо4)-. ( . i:t К , где г - элементарные сопротивлени  резистивного сло  5, расположенные до освещенной области; элементарные емкости диэлект рического сло  Ь, расположенные в освещенной области; Kj,коэффициенты , характеризующие изменение сопротивлени  резистивного сло  5 с изменением координаты X и изменение емкости диэлектрического сло  8 с изменением ширины освещенной области соответственно . ли прин ть, что напр жение источЦ измен етс  по закону :U VoSintut. (3) VQ кругова  амплитуда, ) потето по цепи та, ок Vi -|-sin(wt + if), 2 - полное сопротивление цепи - г л i - фазовый, сдвиг 4 arcts RcoC одставл   ( 1 ) и (2 ), можно запивыражени  дл  амплитуды тока и фЙЗЫ f arct «5 R W к t tuKj, Кр X е ри изменении положени  объекта рол , вместе с ним и теневой мае , по ос м X,У измен ютс  величи Q и 2. так как р , B , 02 Kg - коэдхрициент. то влечет за со()ой изменение R а следовательно и JQ и f. Подив (8 ) в ( 7 )и провед  простейпреобразовани ,выражени  ( 7) о переписать в виде oS ifT/ KgVT Hf - I у- I rzVo 2 / c/-.«rct , u;KcK2; .K. K, 5 Величины Djj и Ч измер ютс  соответственно амперметром 9 и фазометром 10 „ Таким образом устройство позвол  ет измер ть две величины, завис щие от координат местоположени  теневой маски 2 Х(, и V , из выражений Vfo(b.v)-, ; f t5{«O.JВыполнение фотопотенциометра линейным позвол ет значительно упростить процесс изготовлени  преобразовател , ибо нет нео(5ходимости профилировать слои. Применение устройства позволит тем самым получить положительный экономический эффект, так ка дл  его производства необходимы мень шее количество сырь  (так как меньши массогабаритные характеристики )и бо лее проста  технологи  изготовлени . Таким образом, выполнен| е в фотоэлектрическом преобразователе перемещений фотоприемника в виде линейного отопотенциометра с диэлектрическим слоем, расположенным ме)ду фотопроv
8 7
г г г А А А J г г г г
Фие.2 68 вод щим и коллекторным, выполнение непараллельными боковых граней прозрачного окна теневой маски и соединение одной клеммы источника питани  с одним из концов резистивного сло , а другой - через амперметр и фазометр с коллекторным слоем позволит повысить чувствительность на 10-15%J веро тность безотказной работы всего преобразовател  на 40-60%J на два пор дка улучшить массогабаритные характеристики фотоэлектрического блока прео{5разовател , не ухудша  характеристик других блоков. 1римвнение данного фбтоэлектричес-, кого преобразовател  в различных област х народного хоз йства (например , в металлообрабатывающих станках с автоматическим управлением) позволит повысить производительность труда , а низка  по сравнению с известным себестоимость устройства обеспечит значительный экономический выигрыш при производстве подобных преобра- зователей .
Фиг.З

Claims (1)

  1. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий источник света, последовательно установленные по ходу светового луча теневую маску с прозрачным окном, жестко связываемую с объектом контроля, и позиционно-чувствительный фотоприемник, состоящий из резистивного, фотопроводящего, коллекторного и диэлектрического слоев, источник питания фотоприемника, фазометр и амперметр, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции, фотоприемник выполнен (в виде линейного фотопотенциометраι диэлектрический слой расположен между фотопроводящим и коллекторным слоями, один выход источника питания подключен к од*·· ному из концов- резистивного слоя фотоприемника, другой - через амперметр и фазометр соединен с коллекторным слоем фото.приемника, а прозрачное окно теневой маски выполнено с монотонно изменяющимся поперечным сечением.
    1 1(37068
SU823397484A 1982-02-08 1982-02-08 Фотоэлектрический преобразователь перемещений SU1037068A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823397484A SU1037068A1 (ru) 1982-02-08 1982-02-08 Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823397484A SU1037068A1 (ru) 1982-02-08 1982-02-08 Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1037068A1 true SU1037068A1 (ru) 1983-08-23

Family

ID=20997739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823397484A SU1037068A1 (ru) 1982-02-08 1982-02-08 Фотоэлектрический преобразователь перемещений

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1037068A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Свечников Г.В., Смовж А.К., Каганович Э.Н. Фотопотенциометры и функциональные фоторезисторы. М., Советское радио, 1978, с. 158-159. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № , кл. R 01 D 5/32, 1981 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3563266D1 (en) Displacement measuring apparatus and method
GB2123629A (en) Capacitive device for the measurement of displacement
US3335367A (en) Current responsive light varying means and light sensitive means responsive to the variations
US2482980A (en) Constant voltage source
JPS6337322B2 (ru)
US3289076A (en) Location and repair of faults in electrical conductors
ATE25313T1 (de) Messanordnung mit einer vielzahl von miteinander durch ein kabel verbundenen messstellen.
SU1037068A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь перемещений
US3340427A (en) Photoconductive means for detecting areas of low-level illumination
DD129988A5 (de) Elektrische anordnung mit einem als entladungsrohr ausgefuehrten schalter
GB1311275A (en) Measuring apparatus employing optical gratings
US3878500A (en) Photoresistive-position-sensitive instrument
DE3574909D1 (de) Geraet zum messen von schwachen stroemen mit hohem dynamikbereich.
JPH1130531A (ja) 非接触位置及び変位測定装置
SU979856A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь перемещений
SU1010465A1 (ru) Оптоэлектронный датчик перемещений
SU1578448A1 (ru) Способ измерени перемещений
SU789822A1 (ru) Устройство дл измерени отношени двух электрических напр жений
JPS5512586A (en) Position angle detector for pick up arm
SU998862A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь перемещений
JPS57124213A (en) Level sensor
SU1024715A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь перемещений
SU1001120A1 (ru) Устройство дл решени дифференциальных уравнений в частных производных
SU1350497A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь перемещений
SU1173186A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь перемещений