SU479010A1

SU479010A1 - Piezo Optical Transducer

Info

Publication number: SU479010A1
Application number: SU1977575A
Authority: SU
Inventors: Исаак Исаевич Слезингер; Георгий Миронович Белицкий; Владимир Витальевич Болдырев; Александра Наумовна Алиевская
Original assignee: Институт Механики Московского Государственного Университета Им.Ломоносова
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1975-07-30

Description

точиика света 11 через конденсор 12 направлен через упругий элемент 1 н дифферошиальный фотоприемник 13, чувствительные площадки которого наход тс по обе стороны от продольной оси упругого элемента. Фотонрнемник 13 включен в цепь измерительного моста 14, состо щего из потенциометра 15 и резисторов 16, 17. Мост 14 питаетс от источника посто нного тока 18. Пучок света перпендикул рен к поверхност м, на которые наклеены пол роиды 4, 8, 10, и ось УУ пересекаетс с продольной осью XX упругого элемента 1. В правой части цучка, засвечивающей правую половину фотоприемника 13, пол ризатором вл етс верхний пол роид 8, а анализатором - средний пол роид, а в левой части пучка, засвечивающей левую половину фотоприемника 13, пол ризатором вл етс средний пол роид 4, а анализатором- нижнИЙ пол роид 10.The light 11 through the condenser 12 is directed through the elastic element 1n differential camera photodetector 13, the sensitive areas of which are on both sides of the longitudinal axis of the elastic element. The photo monitor 13 is connected to a measuring bridge 14, consisting of a potentiometer 15 and resistors 16, 17. Bridge 14 is powered from a DC source 18. A beam of light is perpendicular to the surfaces on which the polaroids 4, 8, 10 are glued, and the axis UU intersects with the longitudinal axis XX of the elastic element 1. In the right part, the chuchka illuminates the right half of the photodetector 13, the polarizer 8 is polarized, and the middle polaroid is in the analyzer, and the left half of the photodetector 13 illuminates the left half of the beam, the polarizer is average Polaroid 4, and the analyzer, Lower Polaroid 10.

При отсутствии измер емой силы Р права и лева части пучка света но выходе из пол роидов 4 или 10 имеют одинаковую интенсивность , соответствующую разности хода Х/4, создаваемой четвертьволновыми фазосдвигающими пластинками 7 или 9. Поэтому чувствительные площадки фотоприемника 13 засвечиваютс одинаково, и измерительный мост 14, в который включен дифференциальный фотоприемник 13, сбалансирован. Под действием измер емой силы Р в упругом элементе 1 создаетс изгибающий момент М и, следовательно, возникают напр жени изгиба. Эти напр жени линейно распредел ютс в поперечном сечении упругого элемента 1, име разные знаки в пластинках 2 и 3.In the absence of a measured force P, the right and left parts of the beam of light, but exiting from polaroids 4 or 10, have the same intensity, corresponding to the path difference X / 4 created by the quarter-wave phase-shifting plates 7 or 9. Therefore, the sensitive areas of the photodetector 13 are illuminated equally, and the measuring bridge 14, which includes a differential photodetector 13, is balanced. Under the action of the measured force P in the elastic element 1, a bending moment M is created and, consequently, bending stresses occur. These stresses are linearly distributed in the cross section of the elastic element 1, having different signs in the plates 2 and 3.

В результате в пучке света справа п слева от нродольпой осн упругого элемента полннкает дополнительна разность хода, имеюща в этих част х разные знаки. Поэтому интенсивность света, падающего на чувствительные площадки фотоприемника, измен етс в разные стороны, и на выходе моста 14 по вл етс сигнал разбаланса, величина которого пропорциональна изгибающему моменту М, а следовательно , и измер емой силе Р.As a result, in the light beam to the right and to the left of the non-elastic core of the elastic element, there is an additional path difference, which has different signs in these parts. Therefore, the intensity of the light incident on the sensitive areas of the photodetector varies in different directions, and at the output of bridge 14 an imbalance signal appears, the magnitude of which is proportional to the bending moment M and, consequently, to the measured force P.

Предмет изобретени Subject invention

ПьезооптичесКИЙ измерительный преобразователь , содержащий упругий элемент из ньезооптического материала и пол ризационно-оптическую систему, состо щую из источника света, оптически св занного с фотоприемником , отличающийс тем, что, с целью повыщени чувствительности и точности измерени , он снабжен двум четвертьволновыми фазосдвигающими пластинками с пол роидами , размещенными на наружной поверхности, и дополнительным пол роидом, а упругий элемент выполнен в виде балки из двух пластинок , склеенных по плоскости, перпендикул рной к оси пучка света, с размещенным в плоскости склейки двух пластинок дополнительным пол роидом, причем четвертьволновыеA piezo-optic measuring transducer containing an elastic element made from a non-optic optical material and a polarization-optical system consisting of a light source optically coupled to a photodetector, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurement, it is equipped with two quarter-wave phase-shifting plates with floor roids placed on the outer surface, and an additional floor, and the elastic element is designed as a beam of two plates glued along a plane, perpendicular to the pH Oh to the axis of the beam of light, with an additional field placed in the plane of gluing together two plates, and the quarter-wave

фазосдвигающие пластинки расположены на наружной поверхности двух пластинок, обращенных к источнику света и фотоприемнику, а чувствительные площадки фотоприемника и четвертьволновые фазосдвигающие пластинкиphase-shifting plates are located on the outer surface of two plates facing the light source and the photodetector, and the sensitive areas of the photodetector and quarter-wave phase-shifting plates

расположены по разные стороны от продольной плоскости симметрии балки.located on opposite sides of the longitudinal plane of symmetry of the beam.