SU1539519A1

SU1539519A1 - Fibre-optic displacement transducer

Info

Publication number: SU1539519A1
Application number: SU874276414A
Authority: SU
Inventors: Владимир Валентинович Кошкадаев; Юрий Семенович Чекунаев; Герман Алексеевич Злодеев; Владимир Давидович Малинский; Александр Александрович Логоткин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3697
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл бесконтактного преобразовани перемещений в электрический сигнал. Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и расширение диапазона измер емых перемещений за счет повышени эффективности использовани потока излучени . Дл этого преобразователь снабжен сферическим вогнутым зеркалом 5, охватывающим общий торец подвод щего 2 и собирающего 3 световодов и расположенным на заданном рассто нии от торца, обеспечивающим увеличение линейного участка функции преобразовани . Сферическое зеркало 5 переизлучает в направление поверхности 6 объекта излучение, не попадающее непосредственно на входные торцы собирающегос световода 3, что повышает мощность излучени , попадающего на фотоприемник 4. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and is intended for the contactless conversion of movements into an electrical signal. The aim of the invention is to increase the sensitivity and expand the range of measurable displacements by increasing the efficiency of use of the radiation flux. For this purpose, the converter is equipped with a spherical concave mirror 5, covering the common end of the lead 2 and collecting 3 light guides and located at a predetermined distance from the end, providing an increase in the linear portion of the conversion function. The spherical mirror 5 re-radiates, in the direction of the surface 6 of the object, radiation that does not directly hit the input ends of the collecting light guide 3, which increases the radiation power that reaches the photodetector 4. 1 Il.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для бесконтактного преобразования статических и динамических перемещений в электрический сигнал.The invention relates to measuring technique and is intended for non-contact conversion of static and dynamic movements into an electrical signal.

Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона измеряемых перемещений за счет повышения эффективности использования потрка излучения.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and widen the range of measured movements by increasing the efficiency of use of the radiation beam.

На чертеже представлена схема волоконно-оптического преобразователя перемещений.The drawing shows a diagram of a fiber optic displacement transducer.

Преобразователь содержит источник излучения, подводящий световод 2, собирающий световод 3, фотоприемник И отражающее сферическое зеркало 5. озицией 6 обозначена поверхность объекта, Перемещение которого измеряют.The converter contains a radiation source, a supplying optical fiber 2, a collecting optical fiber 3, a photodetector And a reflecting spherical mirror 5. Position 6 indicates the surface of the object whose movement is measured.

Волоконно-оптический преобразова Тель работает следующим образом.Fiber Optic Transformation Tel works as follows.

Поток от источника 1 излучения, распространяясь по подводящему световоду 2, излучается его выходным торцом в виде расходящегося пучка лучей, часть которых, отражаясь от поверхности 6 исследуемого объекта, Попадает на торец собирающего световода 3, а часть - на отражающую поверхность сферического зеркала 5» «о горое пении емого лучи, дуемой поверхности объекта измерений, торец собирающесамым увеличивая расаространяющеследовательно, переизлучает эти лучи в направотражающей поверхности исследуобъекта таким образом, что эти вторично отразившись от исслепопадают на входной го световода 3, тем мощность излучения, гося по волокну, и, мощность потока, поступающего на фотоприемник 4, что в итоге приводит к повышению чувствительности преобразователя .The stream from the radiation source 1, propagating through the supply waveguide 2, is emitted by its output end in the form of a diverging beam of rays, some of which, being reflected from the surface 6 of the object under investigation, fall on the end of the collecting fiber 3, and part on the reflective surface of the spherical mirror 5 about the mountain singing of the emitted rays, the blown surface of the object of measurements, the end, which is going to increase by itself, expanding, consequently, re-emits these rays in the direction-reflecting surface of the object under study in such a way that these are secondarily reflected shis isslepopadayut from the input of the light guide 3, the radiation power Gosia along the fiber, and flow rate supplied to the photodetector 4, which ultimately leads to increased transducer sensitivity.

Размещение зеркала 5 на расстоянии R от общего торца световодов, удовлетворяющем соотношению .The placement of the mirror 5 at a distance R from the common end of the optical fibers, satisfying the ratio.

R=2[F-(0,58а-0,76R_fe) clgU р-2,26R_C J, где а - расстояние между осями волокон общего торца световодов;R = 2 [F- (0.58a-0.76R _fe ) clgU p-2.26R _C J, where a is the distance between the axes of the fibers of the common end of the optical fibers;

R_c - радиус сердцевины используемых волокон;R _c is the core radius of the fibers used;

и_р - угол раскрытия индикатрисы излучения подводящего волокна;and _p is the opening angle of the indicatrix of the radiation of the supply fiber;

F - фокусное расстояние зеркала 5\ обеспечивает увеличение линейного участка функции преобразования, что приводит к расширению диапазона измеряемых перемещений.F - the focal length of the mirror 5 \ provides an increase in the linear portion of the conversion function, which leads to an extension of the range of measured movements.

Claims

Claim

A fiber-optic displacement transducer containing a radiation source, a photodetector, an input fiber made in the form of a single fiber and arranged so that its input end is optically coupled to a radiation source, a collection fiber, made in the form of six fibers, arranged so that the input ends are placed in the plane of the output end of the input fiber, they are radially symmetric with respect to it and form a common end, and the output ends are optically coupled to a photodetector, characterized in that, with integer In order to increase the sensitivity and expand the range of measured displacements, it is equipped with a spherical concave mirror spanning fibers oriented so that the axis of the mirror coincides with the axis of the input fiber and placed from a common end of the fibers at a distance R satisfying the relation

R "2tF- (0.58a-0.76R ^) ctgU ^ -2.26R _C ], where F is the focal length of the mirror, and is the distance between the axes of the fibers of the common end of the optical fibers; R _e is the radius of the core of the fibers;

Up is the angle of disclosure of the indicatrix of the radiation of the fiber of the input fiber.