SU602775A1 - Фотоэлектрическое устройство дл измерени премещений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерителыной технике, а именно к конструкции .5 устройств дл  измерени  механических перемещений.

Известно фотоэлектрическое устройство дл  измерени  перемещений, содержащее источник света, схему питани  источника счета с регул тором тока и фотрчувствительные элементы .

Это устройство  вл етс  наиболее близким по технической сущности кпредлагаемому изобретению.

Недостаток известного устройства заключаетс  в сравнительно низкой точности- измерений,обусловленной нестабильностью его коэффициента передачи, характеризуемого суммарным фототоком всех фоточувствительных элементов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что описывае1Лое устройство снабжена системой электрической компенсационной обратной св зи, установленной между -блоком питани  источника света и фоточувствительными элементами и состо щей из сумматора и схемы вычитани  с внутренним уменьшаемым сигналом, причем входы сумматора подключены к выходам фоточувствительных

элементов, а выход - к схеме вычитани , подключенной к схеме питани  источника , света.

На чертеже изображена функционгшьна  схема устройства.

Claims (1)

1. Фотоэлектрическое устройство дл  измерени  перемещени  содержит источник света 1, представл ющий собой, например, арсенидгаллиевый инжекторны плоскостный диод, механическуюдиащрагму 2 с отверстием дл  пропускани  света, объектив, выполненный в виде, например, шаровой линзы 3 (с оптической осью, проход щей через точку 0 в несмещенном и точку 0 в смещенном положени х), позиционно-чувствитель ный фотоэлемент 4, состо щий из общего основани  5 со светочувствительным покрытием с вырезом, на котором в продольном Направлении размещено два отдельных фоточувствительных элемента 6 и 7, источник 8 напр жени  посто нного тока дл  перевода фоточувствителных элементов б и 7 в фотодиодный, режим работы, систему электрической компенсационной обратной св зи, состо щей из сумматора 9 с резистором-потенциометром 10 и схемы 11 выбирани  с уменьшаемым внутренним сигналам, схему разности, включающую дифференциальные резисторы 12 и 13, источник напр  жени  посто нного тока, выполненный в виде, например, гальванической бата реи 14 дл  питани  схемы вычитани , переключатель 15 рода работы, индикатор 16 выходного сигнала и схему пита ни  источника, света. Схема питани  источника света содержит операционный усилитель напр жени  с дифференциальным усилителем 17 напр жени  и резисторами 18, 19 и 20 .и источники электропитани , выполненные в виде, например, гальванических батарей 21 и 22. Питание источника света осуществл етс  через регул тор тока, в состав которого вход т источник посто нного напр жени , например гальваническа  батаре  23, диф ференциальный усилитель 2,4 напр жени  резистор 25 дл  ограничени  выходного тока усилител  24 и переменный резистор 26 дл регулировки смещени  напр  жени  на входе усилител  24. Устройство работает следующим образом . Объект 27, перемещение которого необходимо измерить, механически, напри мер, с помощью клеевого соединени  28 соедин етс  с шаровой линзой 3. В несмещенном положении линзы световое п тно (с центром в точке О ) одинаково освещает оба фоточу вствител ных элемента 6 и 7 и фототокй, генери руемые указанными фотоэлементами, рав ны по величине. Смещение объектива и объекта в направлении от точки О до точки Oj, смещает центр светового п тн на фотоэлементе 4 в точку О. В смещенном положении световое п тно уже по разному освещает фоточувствительные элементы. Разность световых потоков , падающих на фоточувствительные элементы Ь и 7, определ ет разность фотоэлектрических токов фоточувствительных элементов, котора , в qвoю очередь,  вл етс  источником выходного сигнала, выдел емого с помощью схе мы разности, состо щей из резисто ов 12 и 13. Электрическа  компенсационна  обратна  св зь по суммарному фототоку фотоэлемента 4 обеспечивает стабилизацию  ркости светового потока источника света 1. Сигнал напр жени  обрат ной св зи, определ емый суммой падени  напр жений от протекани  фототоков на резисторе-потенциометре 10 в схеме вычитани  11 с величиной ЭДС гальванической батареи 14, а сигнёш их рассогласовани ,   п ющийс  входным сигналом дл  операционного усилител , воздействует через усилители, 17 и 24 и. ограничительный резистор 25 на источник света 1. При по влении сигнала рассогласовани , например, положительной пол рности на входе операционного усилител , увеличиваетс  рабочий ток питани  инхсекторного диода (источник света 1) , увеличиваетс   ркость светового потока и увеличиваетс  соответственно суммарный фототок позиционно-чувствительного фотоэлемента 4. Это, в свою очередь, приводит к пропорциональному увеличению сигнала обратной св зи, снимаемого с резистора-потенциометра 10. Поскольку при этом в схеме вычитани  11 данный сигнал вычитаетс  из ЭДС батареи 14, на выходе схемы вычитани  сигнал рассогласовани  уменьшаетс . При по влении сигнала рассогласовани  отрицательной пол рности наблюдаетс  обратна  картина. Переключатель 15 рода работы позвол ет отключить систему электрической компенсационной обратной св зи, что используетс  обычно дл  предварительной проверки работоспособности схемы. Таким образом, введение в конструкцию устройства системы электрической компенсационной обратной св зи, установленной между схемой питани  источника света и фоточувствительными элементами , позвол ет, поддержива  на заданном уровне величину cy,мapнoгo фотоэлектрического тока позиционночувствительного фотоэлемента, увеличить посто нство коэффициента передачи устройства, а следовательно, повысить точность измерений. Формула изобретени . Фотоэлектрическое устройство дл  измерени  перемещений, содержащее источник света, питание источника света с регул тором тока и фоточувствительные элементы, отличающеес  тем, что,, с целью повышени  точности измерений, оно снабжено системой электрической компенсационной обратной св зи, установленной между блоком питани  источника света и фоточувсствительными элементами и состо щей из сумматора и схемы вычитани  с внутренним уменьшаемым сигналом, причем входы сумматора подключены к выходам фоточувствительных элементов, а выход - к схеме вычитани , подключенной к схеме питани  источника света. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Conlfot , vot 5, 49, р. 8184 , fiU 9, 1962.