SU487364A1 - Photoelectric sensor - Google Patents

Photoelectric sensor

Info

Publication number
SU487364A1
SU487364A1 SU1925762A SU1925762A SU487364A1 SU 487364 A1 SU487364 A1 SU 487364A1 SU 1925762 A SU1925762 A SU 1925762A SU 1925762 A SU1925762 A SU 1925762A SU 487364 A1 SU487364 A1 SU 487364A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light source
light collector
sensor
luminous flux
upper base
Prior art date
Application number
SU1925762A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Алексеевич Рахманов
Иван Александрович Шваб
Александр Дмитриевич Жигулев
Реваз Сардионович Надарая
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт заводской технологии сборных железобетонных конструкций и изделий
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 Всесоюзный научно-исследовательский институт заводской технологии сборных железобетонных конструкций и изделий filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт заводской технологии сборных железобетонных конструкций и изделий
Priority to SU1925762A priority Critical patent/SU487364A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU487364A1 publication Critical patent/SU487364A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к приборостроению, В частности к датчикам линейных перемещений , и может найти применение в системах автоматического контрол , в приборах дл  неконтактного измерени  профил  поверхности , В контрольно-измерительной технике.The invention relates to instrumentation, in particular to sensors of linear displacements, and can be used in automatic control systems, in devices for non-contact measurement of the surface profile, In measuring equipment.

Известны фотоэлектрические датчики угла поворота, используемые дл  измерени  линейных перемещений, содержащие источник света, оптическую систему формировани  изображени  источника света, автоколлимационную оптическую систему со светоотделительным элементом в виде усеченной пирамиды с зеркальными гран ми и приемники светового потока, размещенные в пучках лучей, отраженных от ее граней.Photoelectric rotation angle sensors are known that are used to measure linear displacements, which contain a light source, an optical system for forming an image of a light source, an autocollimation optical system with a light separation element in the form of a truncated pyramid with specular edges, and light flux receivers placed in beams reflected from it faces.

Однако такие датчики не могут обеспечить ВЫСОКОЙ чувствительности и точности, так как значительна  часть светового потока, создающего автоколлимационное изображение верхнего основани  пирамиды рассеиваетс  и не регистрируетс  приемником света. Обычно В известных устройствах с целью повыщени  чувствительности примен ют мощные источники светового потока, а также увеличивают размеры- светочувствительной поверхности приемников светового потока. Все это приводит не только к увеличению габаритов и сложности изготовлени  датчика, но и к больщим температурн-ым логрещност м.However, such sensors cannot provide HIGH sensitivity and accuracy, since a significant part of the luminous flux that creates the autocollimation image of the upper base of the pyramid is scattered and not detected by the light receiver. Usually In known devices, in order to increase the sensitivity, powerful sources of luminous flux are used, as well as increase the size of the photosensitive surface of the receivers of the luminous flux. All this leads not only to an increase in the size and complexity of the manufacture of the sensor, but also to large temperature log fractures.

вследствие нагрева его конструкции и приемников излучени .due to the heating of its structure and radiation receivers.

Кроме того, ВЫХОДНОЙ сигнал таких датчиков зависит не только от линейных перемещеНИИ отражающей поверхности, но и от угла ее наклона. Поскольку выдержать посто нным угол наклона отражающей поверхности при ее перемещени х практически невозможно , то все это приводит к погрешностиIn addition, the OUTPUT signal of such sensors depends not only on linear displacements of the reflecting surface, but also on its angle of inclination. Since it is almost impossible to withstand a constant angle of inclination of the reflecting surface during its movements, all this leads to an error

измерени  линейных перемещений. Такцм образом, известные датчики не могут обеспечить ВЫСОКОЙ чувствительности и точности измерений . Цель изобретени  - повысить пороговуюlinear displacement measurements. Thus, well-known sensors cannot provide HIGH sensitivity and measurement accuracy. The purpose of the invention is to increase the threshold

чувствительность и точность автоколлимационных датчиков линейных перемещений.sensitivity and accuracy of autocollimation linear displacement sensors.

Это достигаетс  тем, что предлагаемый датчик снабжен кольцевым светосборником, а светоделительный элемент выполнен в виде усеченного конуса с прозрачными основани ми и отражающей наружной поверхностью , ось которого совпадает с оптической осью датчика и проходит через центр кольцевого светосборника, а верхнее основание смещенэ по отношению к плоскости изображени This is achieved by the fact that the proposed sensor is equipped with an annular light collector, and the beam splitting element is designed as a truncated cone with transparent bases and a reflective outer surface, the axis of which coincides with the optical axis of the sensor and passes through the center of the annular light collector, and the upper base is offset from the plane images

а , о источника света на рассто ние / ctgp, гдеa, about the light source at distance / ctgp, where

а - диаметр верхнего основани  конуса; .р -a is the diameter of the upper base of the cone; .R -

апертурный угол оптической системы. Кромеaperture angle of the optical system. Besides

этого кольцевой светосборник выполнен из волоконных элементов, одни концы которых расположены по окружности светосборника, а другие собраны в жгут, к которому подключен приемник светового потока.This annular light collector is made of fiber elements, one ends of which are located around the circumference of the light collector, while others are assembled into a bundle to which the luminous flux receiver is connected.

На фиг. 1 показана принципиальна  схема предлагаемого фотоэлектрического датчика; на фиг. 2 - разрез но А-А на фиг. 1.FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed photoelectric sensor; in fig. 2 is a section along the line A-A in FIG. one.

Датчик содержит источник света 1, оптическую систему 2 формировани  источника света, автоколлимационную систему 3, светоделительный элемент, выполненный в виде усеченного конуса 4 с отражающей наружной новерхностью и прозрачными основани ми . Последний расположен в центре кольцевого светосборника 5, изготовленного нз волоконных элементов, одни концы которых расположены по окружности светосборника, а другие собраны в жгут, к которому нодключен приемник 6 светового потока.The sensor contains a light source 1, an optical system 2 forming a light source, an autocollimation system 3, a beam-splitting element made in the form of a truncated cone 4 with a reflective outer surface and transparent bases. The latter is located in the center of the annular light collector 5, manufactured by ns fiber elements, one ends of which are located around the circumference of the light collector, while others are assembled into a bundle to which the receiver 6 of the light flux is connected.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

Конусообразна  нить накала источника света 1 в виде светового кружка проецируетс  оптической осветительной системой 2 в верщину усеченного конуса 3 с небольшим перекрытием . Изображение его верхнего основани  автоколлимационной системой 4 проецируетс  на отражающую поверхность в виде светового п тна, диаметр которого примерно равен диаметру верхнего основани  конуса.The cone-shaped filament of the light source 1 in the form of a circle of light is projected by the optical illumination system 2 into a vertex of a truncated cone 3 with a slight overlap. The image of its upper base by the autocollimation system 4 is projected onto the reflecting surface in the form of a light spot, the diameter of which is approximately equal to the diameter of the upper base of the cone.

Если отражающа  поверхность расположена на рассто нии, равном удвоенному фокусному рассто нию автоколлнмацнонной системы , и угол ее наклона к оптической оси датчика равен нулю, то в этом случае автоколлимационное изображение верхнего основани  конуса точно совпадает с размерами самого верхнего основани , а следовательно, н на приемник 6 световой поток не поступает. Когда же ограждающа  поверхность из этого положени  начинает перемещатьс  в сторону источника света 1, размеры автоколлимационного изображени  измен ютс , вследствие чего световой поток попадает на кольцевой светосборник 5 и приемник 6 светового потока . Количество светового потока, поступающего на светочувствительную поверхностьIf the reflecting surface is located at a distance equal to twice the focal length of the autocollimation system, and its angle of inclination to the optical axis of the sensor is zero, then the autocollimation image of the upper base of the cone exactly coincides with the dimensions of the uppermost base and, therefore, n to the receiver 6 light flux does not come. When the enclosing surface from this position begins to move towards the light source 1, the dimensions of the autocollimation image change, as a result of which the luminous flux hits the annular light collector 5 and the luminous flux receiver 6. The amount of luminous flux entering the photosensitive surface

приемника, пропорционально линейному перемещению отражающей поверхности. Так как при перемещении отражающей поверхности весь световой поток изображени  верхнегоreceiver, proportional to the linear movement of the reflecting surface. Since when moving the reflecting surface, the entire luminous flux of the image of the upper

основани  конуса поступает только на один приемник света, то это позвол ет существенно повысить пороговую чувствительность датчика , а определение соотнощени  между угловыми размерами верхнего основани  и егоthe cone is fed only to one light receiver, this will significantly increase the threshold sensitivity of the sensor, and determining the ratio between the angular dimensions of the upper base and its

изображением, угловые размеры автоколлнмационного нзо.бражени  верхнего основани  конуса должны быть больще угловых размеров самого верхнего основани  на величину максимального угла наклона отражающей новерхности , дают возможность устранить вли ние углов наклона отражающей поверхности на точность измерени  линейных перемещений .By the image, the angular dimensions of the autocolumnar image of the upper base of the cone should be larger than the angular dimensions of the uppermost base by the maximum inclination angle of the reflecting surface, make it possible to eliminate the influence of the angles of inclination of the reflecting surface on the accuracy of measuring linear displacements.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Фотоэлектрический датчик, содержащий источник света, оптическую систему формировани  изобрал ени  источника света, светоделительный элемент, автоколлнмационную оптическую систему и приемник светового потока , отличающийс  тем, что, с целью повышени  пороговой чувствительности и точности , он снабжен кольцевым светосборником,1. A photoelectric sensor comprising a light source, a light source optical image forming system, a beam-splitting element, an autocollimation optical system, and a luminous flux receiver, characterized in that, in order to increase the threshold sensitivity and accuracy, it is equipped with an annular light collector, а светоделительный элемент выполнен в виде усеченного конуса с прозрачными основани ми и отражающей наружной поверхностью, ось которого совпадает с оптической осью датчика и проходит через центр кольцевогоand the beam splitting element is designed as a truncated cone with transparent bases and a reflecting outer surface, the axis of which coincides with the optical axis of the sensor and passes through the center of the annular светосборника, а верхнее основание смещено по -отношению к плоскости изображени  источника света на рассто ние / - ctgp, гдеlight collector, and the upper base is shifted in relation to the plane of the image of the light source at a distance of / - ctgp, where а - диаметр верхнего основани  конуса; р - апертурный угол оптической системы.a is the diameter of the upper base of the cone; p is the aperture angle of the optical system. 2.Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что кольцевой светосборник выполнен из волоконных элементов, одни концы которых расположены по окружности светосборннка,2. A sensor according to claim 1, characterized in that the annular light collector is made of fiber elements, one ends of which are located around the circumference of the light collector, а другие - собраны в жгут, к которому подключен приемник светового потока.and the others are assembled into a bundle to which the luminous flux receiver is connected. Фиг 1Fig 1 иг 2u2
SU1925762A 1973-05-10 1973-05-10 Photoelectric sensor SU487364A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1925762A SU487364A1 (en) 1973-05-10 1973-05-10 Photoelectric sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1925762A SU487364A1 (en) 1973-05-10 1973-05-10 Photoelectric sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU487364A1 true SU487364A1 (en) 1975-10-05

Family

ID=20554742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1925762A SU487364A1 (en) 1973-05-10 1973-05-10 Photoelectric sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU487364A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3658426A (en) Alignment telescope
WO1989000674A1 (en) An optical angle-measuring device
US4577101A (en) Shaft encoder with an optical system comprising two straight-line-generatrix surfaces
US4171160A (en) Distance measuring instrument
EP0110937A1 (en) Apparatus for measuring the dimensions of cylindrical objects by means of a scanning laser beam.
SU487364A1 (en) Photoelectric sensor
US3002419A (en) Alignment theodolite
US2472380A (en) Screen for optical displacement gauges
US3520611A (en) Method and means for incorporating a theodolite or a tachymeter with a telemeter or the like distance-measuring apparatus
US3198946A (en) Apparatus for sensing position of a radiation reflector
US3652159A (en) Rangefinder for measuring the distance of an object having a luminous spot
JPH0446238Y2 (en)
SU511520A1 (en) Opto-electronic device to control the angular rotation of the object
SU444053A1 (en) Device for remote measurement of the angles of rotation of objects
JPS57190202A (en) Device for reading optical scale
SU410243A1 (en)
SU781891A1 (en) Pick-up
SU888052A1 (en) Scanning device
SU1093892A1 (en) Light projection range finder
SU374499A1 (en) MEASUREMENT MECHANISM
SU1508092A1 (en) Apparatus for measuring displacements
SU1073734A1 (en) Device for registering gravimeter sensing element position
SU796654A1 (en) Optic raster sensor
SU937982A2 (en) Measuring module head
SU1456548A1 (en) Apparatus for measuring well crooking angle