SU1276044A1 - Волоконно-оптическа система дл измерени физических величин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени .физических величин в измерительно-информационных и управл юп х комплексах. Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности измерени  за счет увеличени  крутизны зависимости коэффициента , передачи измерительного преобразовател  и снижени  потерь, обусловленных расходимостью излучени . Световой поток от излучател  приемо-передающего модул  проходит последовательно по передающему световоду оптического кабел  в пр мом и обратном направлении через оптический коллиматор , призму и отражатель измерительного преобразовател  по приемному световоду оптического кабел  и преобразуетс  в электрический сигнал фотодетектором приемопередающего модул . В призме излучение, преломл  сь , раздел етс  на два потока, направл емых отражателем навстречу друг другу. Световой поток, образуемый правой половиной призмы, направл етс  отражателем на ее левую половину и наоборот. При перемещении отражател  вдоль оси коллиматора световое п тно, образуемое световым потоком одной грани, скользит по другой грани призмы, измен   коэффициент передачи измерительного преобразовател . Перемещение отражател , возникающее под воздействием измер емой физической величины, приводит к (Л амплитудной модул ции светового потока , проход щего через измерительный преобразователь. При этом чем ближе угол наклона боковых граней призмы к углу полного внутреннего отражател , тем бопьше крутизна зависимости коэффициента передачи измерительного преобразовател  от перемещени  отражател , т.е. тем выше его чувствительность .

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  физических вели чин в измерительно-информационных и управл ющих комплексах, Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности измерени  за счет увеличени  крутизны зависимости коэффициента передачи измерительного преобразовател  и снижени  потерь, обусловленных расходимостью излучени . На чертеже дана структурна  схена волоконно-оптической системы дл  измерени  физических величин. Волоконно-оптическа  система состсмт из последовательно соединенный оптоэлектронного приемно-передающего блока 1, включающего излучате пь 2 и фотодетектор 3, оптического кабел  4 включающего соединенные с излучателем 2 и фотодетектором 3, соответственно передающий 5 и приемный 6 световода , и измерительного преобразова тел  7, содержащего последовательно и соосно установленные выходной и

входной концы соответственно передающего 5 и приемного 6 световодов, оптический коллиматор 8, равнобедренную призму 9 и отражатель 10 При этом гипотенузна  грань призмы перпендикул рна оптической оси коллиматора , а перпендикул ры, восстановленные к ее боковым гран м, составл ют с оптической осью коллиматора угол, лежащий в пределах от нул  до угла полного внутреннего отражени .

Система работает следующим образом ,

Световой поток от излучател  2 проходит последовательно по передающему световоду 5 оптического кабе   4 в пр мом и обратном направлении через оптический коллиматор 8, призмы 9 и отражатель 10 измерительного преобразовател  7, по приемному световоду 6 оптического кабел  4 и преобразуетс  в электрический сигнал фотодетектором 3 оптоэлектронного приемно-передакицего блока 1.

В призме 9 излучение, преломл  сь раздел етс  на два потока, направл емых отражателем 10 навстречу друг другу. Световой поток, образуемый правой половиной призмы, направл етс  отражателем 10 на ее левую половину и наоборот. При перемещении отленные расходимостью излучени  световодов , что уменьщает погрешность измерени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Волоконно-оптическа  система дл  измерени  физических величин, содер-.

   жаща  приемно-передающий блок, включающий излучатель и фотодетектор, измерительный преобразователь с отражателем и оптический кабель, включающий передающий и приемный световоды , соединенные одними концами соответственно с излучателем и фотодетек- тором, а другими - с измерительным преобразователем, отличающа с  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерени , она снабжена коллиматором и равнобедренной призмой, последовательно установленными в измерительном преобразователе между отражателем и концами световодов так, что гипотенузна  грань призмы перпендикул рна опти- . ческой оси коллиматора, а перпендикул ры , восстановленные к боковым гран м призмы, составл ют с оптической осью коллиматора угол, лежащий . в пределах от йулй до угла полного ,внутреннего отражени . ражател  вдоль оси коллиматора 8 сне товое п тно, образуемое световым потоком одной грани, скользит по другой грани призмы, измен   коэффициент передачи измерительного преобразовател  7. Перемещение отражател  10, возникающее под воздействием измер емой физической величины, приводит к амплитудной модул ции светового потока, проход щего через измерительный преобразователь. При этом чем ближе угол наклона боковых граней призмы 9 к углу полного внутрен|Него отражени , тем больше крутизна зависимости коэф дациента передачи измерительного преобразовател  от перемещени  отражател  10, т.е. тем вьше его чувствительность. В предельном случае чувствительность стремитс  к бесконечности, а в реальньпс системах она ограничена дифракционнь ми эффектами и искажени ми в оптических элементах преобразовател  7. Коллиматор 8 обеспечивает работу призмы g в паралелльных лучах и одновременно сводит к минимуму потери, обуслов