SU1150504A1 - Оптоэлектронный датчик давлени - Google Patents

Abstract

ОПТОЭЛЕКТРОННЬЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ , содержащий источник и приемник излучени , соединенные световодами с оптическим каналом, выполнен-: ньш в виде треугольной призмы, мембрану , установленную с зазором относительно призмы, и блок выделени  сигнала, соединенный с приемником излучени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет исключени  температурной погрешности, в него введен пьезорезонатор с электродами, выполненный в виде кольца и подключенный к автогенератору, при этом пьезорезонатор установлен между мебраной и треугольной призмой на ее поверхности , а мембрана выполнена в вцде жесткого диска. (О on О :л 4

Description

Изобретение относитс  к измерительной о ехнике и может найти применение в системах автоматического регулировани . Известен пьезооптический манометр содержащий источник и приемник излучени , оптический канал и схему вьщеленн  полезного сигнала l . Недостатком такого датчика  вл ет с  значительна  температурна  нестабильность нул  и масштабного коэф фициента. Наиболее близкш к предлагаемому по технической сущности  вл етс  волоконнооптический датчик давлени  содержащий источник и приемник излучени , подвод щие и отвод щие свет волокна, оптический канал, выполненный в виде треугольной призмы, мембр ну, установленную с зазором относительно призмы, и блок выделени  полезного сигнала Ш , Недостатком известного устройств  вл етс  существенна  нелинейность его статической характеристики и, следовательно, узкий линейный диапа зон измерени  давлени . Кроме того, температурна  нестабильность парамет ров источника и приемника излучени  приводит к дрейфу нул  измерительного преобразовател , что сни жает точность измерени „ Цель изобретени  - повьшение точности измерени  за счет исключени  температурной погрешности. Поставленна  цель достигаетс  тем,что в датчик давлени , содержащий источник и приемник излучени , соединенные световодами с оптическим каналом, выполненным в виде треуголь ной призмы, мембрану, установленную с зазором относительно призмы, и бло выделени  сигнала, соединенный с при емником излучени , введен пьезорезонатор с электродами, выполненньй в виде кольца и подключенный к автогенератору , при этом пьезорезонатор установлен между мембраной и треугольнойь призмой на ее поверхности, а мембрана вьтолнена в виде жесткого диска. На чертеже приведена схема предла . гаемого датчика. Устройство содержит источник 1 излучени , световод 2, соедин ющий источник .1 с оптическим каналом 3, выполненным в виде треугольной призмы , пьезорезонатор 4 с электродами 5 подключенный к автогенератору 6, Пьезорезонатор 4 установлен между мембраной 7, выполненной в виде жесткого диска, и оптическим каналом 3 на его поверхности Устройство содержит также приемник 8 излучени , соединенный другим оптическим каналом 9 с оптическим каналом 3, и блок 10 выделени  сигнала. Работа оптического канала 3 основана на перераспределении энергии светового луча, испытыванлцего полное внутреннее отражение от рабочей поверхности оптического канала 3, между собственно оптическим каналом и мембраной 7, когда рассто ние между ними становитс  меньше длины волны используемого света. Устройство работает следующим образом. Световой поток от источника 1 излучени  через волоконный световод 2 вводитс  в оптический канал 3 под углом, большим угла полного внутреннего отражени , и распростран етс  в нем, испытыва  полное внутреннее отражение от его рабочей поверхности. По выходе из оптического канала 3 через волоконный световод 9 световой поток подводитс  к приемнику 8 излучени  и, преобразу сь в приемнике 8 излучени  в электрический сигнал, подаетс  на блок 10 выделени  полезного сигнала. При включении питани  автогенератора 6 возбуждаетс  пьезорезонатор А, при этом зазор между рабочей поверхностью оптического канала 3 и мембраной 7 измен етс  по гармоническому закону с частотой механического резонанса пьезорезонатора 4. Изменение величины зазора приводит к амплитудной модул ции светового потока, распростран кицегос  через оптический канал 3 с частотой колебаний пьезорезонатора. При изменении давлени  окружающей среды, воздействующего на мембрану 7, измен ютс  механические параметры пьезорезонатора 4, поскольку возникают дополнительные механические напр жени , а следовательно, измен етс  и его резонансна  частота, что приводит к перестройке автогенераторной схемы. При этом частота сигнала с выхода приемника 8 излучени   вл етс  функцией величины давлени  окружающей среды. Блок 10 вьщелени  полезного сигнала осуществл ет частотную демодул цию

311505044

выходного напр жени  и в цдает на вы- .давлени  позвол ет повысить точность ходе сигнал, пропорциональный величи- измерени  за счет исключени  темпене давлени .- ратурной погрешности, а также расшиТаким образом, использование пред- рить линейный диапазон измерени  латаемого оптоэлектронного датчика давлени .

Claims (1)

1. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, содержащий источник и прием ник излучения, соединенные светово- ’ дами с оптическим каналом, выполнен-: ным в виде треугольной призмы, мем- . брану, установленную с зазором отно-^! сительно призмы, и блок выделения сигнала, соединенный с приемником излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения температурной погрешности, в него введен пьезорезонатор с электродами, выполненный в виде кольца и подключенный к автогенератору, при этом пьеэорезонатор установлен между мебраной и треугольной призмой на ее поверхности, а мембрана выполнена в виде жесткого диска.

   1 1150504 2