SU572667A1 - Пьезооптический измерительный преобразователь - Google Patents

Пьезооптический измерительный преобразователь

Info

Publication number
SU572667A1
SU572667A1 SU7502105757A SU2105757A SU572667A1 SU 572667 A1 SU572667 A1 SU 572667A1 SU 7502105757 A SU7502105757 A SU 7502105757A SU 2105757 A SU2105757 A SU 2105757A SU 572667 A1 SU572667 A1 SU 572667A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
photodetector
signal
light
pass filter
Prior art date
Application number
SU7502105757A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Васильевич Миронов
Исаак Исаевич Слезингер
Владимир Александрович Ширяев
Георгий Миронович Белицкий
Original Assignee
Институт Механики Московского Государственного Университета Им. М.В.Ломоносова
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 Институт Механики Московского Государственного Университета Им. М.В.Ломоносова filed Critical Институт Механики Московского Государственного Университета Им. М.В.Ломоносова
Priority to SU7502105757A priority Critical patent/SU572667A1/ru
Priority to FR7602630A priority patent/FR2300994A1/fr
Priority to US05/654,733 priority patent/US4010632A/en
Priority to SE7601527A priority patent/SE402489B/xx
Priority to DE2605345A priority patent/DE2605345C3/de
Application granted granted Critical
Publication of SU572667A1 publication Critical patent/SU572667A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/344—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using polarisation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/241—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet by photoelastic stress analysis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0128—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects
    • G02F1/0131—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence

Description

Напр жение питани  через регул тор общего TOiKa 20 постутает одновременно на регул торы токов источников света 12 и 13. Управл ющий сигнал, поступающий с генератора импульсов 14 на регул торы токов 12 и 13, позвол ет запитывать источники света 1 и 2 попеременно. Световые потоки от источников 1 и 2, пройд  пол ризатор 4, станов тс  линейно-пол ризованными . Далее световой поток от источника света 1 проходит через фазосдвигающую пластину 5, а поток от источника 2 через такую же пластину 6. Толщина пластин 5 и 6 подобрана так, чтобы создавать разность хода в четверть длины волны света, но плоскости наибольших скоростей их взаимно перпендикул рны. После этих пластин свет становитс  циркул рно-пол ризованным и, пройд  чувствительный элемент 7, поступает на анализатор, который выдел ет из световых потоков составл ющие, параллельные его собственной оси пол ризации.
Если на чувствительный элемент 7 не действует измер емый параметр (сила, давление и т. д.), то световые потоки, поступающие на рабочий фотоприемник 9, не подвергаютс  изменению в чувствительном элементе 7 и имеют лишь начальную разность хода, обусловленную наличием фазосдвигающих пластин 5 и 6. 1ак как толщина их одинакова, то и световые потоки, поступающие на фотоприемник 9 во врем  работы первого и второго источника света, имеют одну и ту же величину Фо (фиг. 2). Переменна  составл юща  на выходе рабочего фотоприемника 9 будет отсутствовать и сигнал в измерительную цепь 16 не поступает .
При нагружении чувствительного элемента 7 силой Р (см. фиг. 2) в нем создаетс  дополнительна  разность хода. Эта разность хода алгебраически суммируетс  с разностью хода создаваемой фазосдвигающими пластинами 5 и 6. Так как пластины 5 и 6 имеют взаимоперпендикул рную ориентацию осей наибольших скоростей, то при работе одного источника света указанные разности хода складываютс , а при работе другого вычитаютс . В результате этого оба световых потока при выходе из чувствительного элемента будут иметь эллиптическую пол ризацию, оси эллипсов пол ризации этих потоков будут взаимно перпендикул рны . На выходе из анализатора 8 световой поток, излучаемый одним источником света, будет иметь приращение +АФ, а излучаемый другим источником -АФ. Так как источники света работают попеременно, то на выходе рабочего фотоприемника 9 по витс  переменный сигнал, частота которого будет равной частоте генератора импульсов. Через разделительную емкость 15 этот сигнал поступает на фазочувствительный усилитель 17 и далее на измеритель 18.
Компенсаци  дрейфа нул  преобразовател  производитс  за счет введени  обратной св зи . На опорный фотоприемник 10 поступают световые потоки, мину  пол ризационно-оптич-ескую систему, поэтому, если светимость источников света 1 и 2 одинакова, то на выходе фотоприемника 10 переменный сигнал отсутствует и компенсации не происходит. Когда 5 один из источников света (например 1) уменьшит свою светимость (со временем или от изменени  температуры), тогда на выходе опорного 10 и рабочего 9 фотоприемников по витс  переменный сигнал, который на выходе 0 рабочего фотоприемника 9 приводит к смещению нул  на выходе преобразовател . Сигнал с опорного фотоприемника 10 усиливаетс  и демодулируетс  фазочувствительным усилителем 11. Этот сигнал поступает на регул торы
5 токов источников света 12 и 13, которые включают в себ  по два элемента - регулирующему и переключающему. Переключающие элементы обеспечивают попеременную работу источников света 1 и 2 за счет сигналов, поступающих ;С генератора 14. А 1на входы регулирующих элементов сигнал поступает с усилител  11. Этот сигнал имеет определенную пол рность , обусловленную соотношением фаз входного и опорного сигналов усилител  И, поэтому регулирующие элементы регул торов тока 12 и 13 должны быть устроены так, чтобы при однопол рном сигнале один из них закрывалс , а другой открывалс . Осуществить это можно, примен   транзисторы разной проводимости или инвентирующий и неинвентирующий входы операционных Зсилителей. Таким образом, при поступлении на регул торы тока 12 и 13 сигнала с усилител  11, ток источника 1 увеличиваетс , а источника 2 уменьшаетс  и, как следствие, соответственно измен ютс  их световые потоки, стрем сь свести к нулю переменный сигнал на выходе опорного 10 и рабочего 9 фотоприемников. Тем самым устран етс  смещение нул  на выходе преобразовател . Компенсаци  будет осуществл тьс  тем лучше, чем больше коэффициент усилени  усилител  11. Работа преобразовател  происходит аналогично и при изменении светимости обоих источников света.
5 Компенсаци  дрейфа коэффициента чувствительности осуществл етс  за счет введени  цепи обратной св зи, включающей в себ  фильтр низких частот 19 и регул тор общего тока источников света 20.
0 Так как в преобразователе используютс  два источника света 1 и 2, то дл  поддержани  посто нства коэффициента чувствительности необходимо поддерживать посто нной сумму световых нотоков обоих источников. Когда
5 изменитс  светимость одного или обоих источников света (например, уменьшитс ), то изменитс  (уменьшитс ) и сумма световых потоков , измен етс  (уменьшаетс ) величина посто нной составл ющей сигнала на выходе
0 рабочего фотоприемника 9. Необходимо заметить , что с выхода фотоприемника 9 может поступать и переменна  составл юща  (при нагружении чувствительного элемента), поэтому фильтр низких частот 19 выдел ет из
этого сигнала только среднее значение и подает его на регул тор общего тока 20 источников света. В регул торе общего тока 20 этот сигнал сравниваетс  с опорным сигналом, и благодар  наличию разбаланса увеличиваетс  ток обоих источников света. Световые потоки увеличиваютс , как следствие, увеличиваетс  и величина посто нного сигнала на выходе фотоприемника 9, стрем сь достичь величины опорного сигнала UQH, чтобы свести к минимуму величину разбаланса.
Таким образом, введение двух цепей отрицательной обратной св зи позвол ет повысить точность за счет уменьшени  температурного и временного дрейфа нул  и коэффициента чувствительности.

Claims (1)

  1. Формула изобретени 
    Пьезооптический измерительный преобразователь , содержащий два источника света, подключенные к генератору знакопеременных пр моугольных импульсов, пол ризационнооптическую систему и рабочий фотоприемник с измерительной схемой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , он снабжен фильтром низких частот , регул торами тока каждого источника света, соединенными с выходом общего регул тора тока, вход которого подключен к фильтру низких частот, фазочувствительным усилителем , разделительной емкостью и опорным фотоприемником, причем опорный фотоприемник через разделительную емкость соединен с фазочз вствительным усилителем, выход которого подключен к входам регул торов тока каждого источника света, а выход рабочего фотоприемника подключен к измерительной цепи и фильтру низких частот.
    J I/ J I г нЦ рэ
SU7502105757A 1975-02-12 1975-02-12 Пьезооптический измерительный преобразователь SU572667A1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7502105757A SU572667A1 (ru) 1975-02-12 1975-02-12 Пьезооптический измерительный преобразователь
FR7602630A FR2300994A1 (fr) 1975-02-12 1976-01-30 Convertisseur de mesure piezo-optique
US05/654,733 US4010632A (en) 1975-02-12 1976-02-03 Piezooptical measuring transducer
SE7601527A SE402489B (sv) 1975-02-12 1976-02-11 Piezooptisk metomvandlare
DE2605345A DE2605345C3 (de) 1975-02-12 1976-02-11 Piezooptischer Meßumformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7502105757A SU572667A1 (ru) 1975-02-12 1975-02-12 Пьезооптический измерительный преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU572667A1 true SU572667A1 (ru) 1977-09-15

Family

ID=20610295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU7502105757A SU572667A1 (ru) 1975-02-12 1975-02-12 Пьезооптический измерительный преобразователь

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4010632A (ru)
DE (1) DE2605345C3 (ru)
FR (1) FR2300994A1 (ru)
SE (1) SE402489B (ru)
SU (1) SU572667A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2417753A1 (fr) * 1978-02-15 1979-09-14 Hitachi Ltd Systeme de mesure optique a distance et de controle d'un objet subissant une transformation physique
US4321831A (en) * 1980-09-26 1982-03-30 United Technologies Corporation Digitally compatible optical pressure measurement
US4368645A (en) * 1980-09-26 1983-01-18 United Technologies Corporation Optical pressure sensor
EP0067683B1 (en) * 1981-06-12 1986-08-20 Kabushiki Kaisha Meidensha Electric field detector
US4466295A (en) * 1982-09-20 1984-08-21 Trw Inc. Photoelastic sensing means
US4498348A (en) * 1983-06-13 1985-02-12 Trw Inc. Photoelastic sensing device
US4515473A (en) * 1984-09-13 1985-05-07 Geo-Centers, Inc. Photoelastic stress sensor signal processor
DE3513400A1 (de) * 1985-04-15 1986-10-16 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Optischer bewegungssensor
US5410917A (en) * 1993-07-01 1995-05-02 Digital Equipment Corporation Optical force sensor for high density planar electrical interconnects
DE19548920C2 (de) * 1994-12-27 2003-05-28 Toshiba Kawasaki Kk Optischer Sensor und Verwendung eines solchen Sensors in einer Prozeß-Meßgeräteeinrichtung
US6324419B1 (en) 1998-10-27 2001-11-27 Nejat Guzelsu Apparatus and method for non-invasive measurement of stretch
DE10321564A1 (de) * 2003-05-14 2004-12-16 Audi Ag Kraftfahrzeugscheinwerfer
GB0909512D0 (en) * 2009-06-03 2009-07-15 Airbus Uk Ltd Weight measurement apparatus and method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3039298A (en) * 1957-09-17 1962-06-19 Budd Co Comparison system for photoelastic measurements
FR2144987A5 (ru) * 1971-07-05 1973-02-16 Alsthom Savoisienne
US3950987A (en) * 1975-05-13 1976-04-20 Isaak Isaevich Slezinger Piezo-optic measuring transducer and accelerometer, pressure gauge, dynamometer, and thermometer based thereon

Also Published As

Publication number Publication date
SE402489B (sv) 1978-07-03
DE2605345C3 (de) 1980-07-31
SE7601527L (sv) 1976-08-13
FR2300994B1 (ru) 1978-11-10
DE2605345A1 (de) 1976-09-02
US4010632A (en) 1977-03-08
DE2605345B2 (de) 1979-11-15
FR2300994A1 (fr) 1976-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU572667A1 (ru) Пьезооптический измерительный преобразователь
EP0615665B1 (en) Wavelength stabilization
US5113131A (en) Voltage measuring device having electro-optic sensor and compensator
JPS61234364A (ja) 磁気光学電流測定装置及びそのドリフト補償方法
US4327327A (en) All-angle gradient magnetometer
EP2015034B1 (en) Flowmeter of the coriolis type with optical vibration sensor
US5847279A (en) Angular speed measuring device
US4982078A (en) Beam position sensor with time shared normalizing circuit
CA2083587C (en) Apparatus for measuring the flowrate of a fluid
GB2068108A (en) Measurement of rotation rate using sagnac effect
SU205947A1 (ru) Автоматический электродинамический преобразователь мощности
RU2337331C1 (ru) Способ измерения азимута плоскости поляризации оптического излучателя
SU775630A1 (ru) Устройство дл измерени нелинейности световой характеристики фотоприемника
JPH06289129A (ja) 測距装置
US3559058A (en) Compensated electrical measuring instrument
SU993365A1 (ru) Устройство дл измерени внутреннего сопротивлени электрохимического источника тока
SU1216683A1 (ru) Измерительный преобразователь
JPH07306095A (ja) 偏光変調光信号の偏光分析評価方法
SU1238010A1 (ru) Устройство дл измерени физических свойств веществ
SU1359762A2 (ru) Гистериограф
SU1362923A1 (ru) Двухчастотна интерферометрическа система дл измерени линейных перемещений
SU1142738A1 (ru) Устройство дл взвешивани в услови х колебани груза
SU507777A1 (ru) Электромагнитный расходомер с компенсацией дрейфа нул
SU1275322A1 (ru) Фазометрическое устройство
JPH0534378A (ja) 光変成器