SU765775A1 - Optical displacement-to-code converter - Google Patents
Optical displacement-to-code converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU765775A1 SU765775A1 SU772540046A SU2540046A SU765775A1 SU 765775 A1 SU765775 A1 SU 765775A1 SU 772540046 A SU772540046 A SU 772540046A SU 2540046 A SU2540046 A SU 2540046A SU 765775 A1 SU765775 A1 SU 765775A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- outputs
- inputs
- photodetectors
- indicator
- amplifiers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к области оптоэлектроники, автоматики и измерительной техники. Оно может быть использовано в геофизической аппаратуре , в системах св зи и инерциаль- 5 ной навигации, например, дл преобразовани и измерени механических величии , в медицинском приборостроении. Известны оптические преобразователи перемещени в электрический сиг- О нал, который далее может быть ni eo6разован в цифровой код fl. Их недостатком вл етс мала точность преобразовани .The invention relates to the field of optoelectronics, automation and measurement technology. It can be used in geophysical equipment, in communication systems and inertial navigation, for example, for converting and measuring mechanical magnitudes, in medical instrumentation. Optical motion transducers into an electrical signal are known, which can then be converted into a digital code fl. Their disadvantage is the low conversion accuracy.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату ; вл етс оптический преобразователь перемещени в код, содержащий источник света, пучок световодов, входы 20 которых образуют линейку, а выходы соединены с фотоприемниками - по числу световодов, дешифратор положени с индикатором, подключенный к выходам фотоприемников 2.25The closest in technical essence and the achieved result; is an optical displacement transducer into a code containing a light source, a bundle of optical fibers, the inputs 20 of which form a ruler, and the outputs are connected to photoreceivers by the number of optical fibers, a position decoder with an indicator connected to the outputs of photodetectors 2.25
Недостатком его вл етс малый динамический диапазон.The disadvantage of it is a small dynamic range.
Целью изобретени вл етс увеличение динамического диапазона преобразователи .30The aim of the invention is to increase the dynamic range of the converters .30
Это достигаетс благодар тому, что он дополнительно содержит модул тор направлени света с присоединенными к нему демпфером и компенсатором , буферные усилители и многовходовый блок вычитани , причем входы усилителей подключены к фотоприемникам, а выходы усилителей подключены ко входам блока вычитани , выходы которого подключены к дешифратору положени .This is achieved due to the fact that it additionally contains a light direction modulator with a damper and a compensator attached to it, buffer amplifiers and a multi-input subtractor unit, with the amplifier inputs connected to photo detectors and the outputs of the amplifiers connected to the position decoder .
Дл повышени точности измерени преобразователь также может содержать дополнительный аналого-цифровой пре15 образователь, входы которого присоединены к выходам блока вычитани , а выход подключен к младшим разр дам индикатора.To improve the measurement accuracy, the converter can also contain an additional analog-to-digital converter, the inputs of which are connected to the outputs of the subtraction unit, and the output is connected to the lower digits of the indicator.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого оптическогб преобразовател перемещени в код; на фиг.2 - приемна часть преобразовател , снабженного дешифратором, регистратором и аналого-цифровым преобразователем.FIG. Figure 1 shows the block diagram of the proposed optical motion to code converter; FIG. 2 shows a receiving part of a converter equipped with a decoder, a recorder and an analog-digital converter.
Оптический преобразователь перемещени в код (фиг. 1) содержит источник 1 света, формирователь 2, модул тор (чувствительный элемент) 3, взаимодействующий с компенсатором 4, демпфером 5 и источником 6 входногоThe optical displacement transducer to the code (Fig. 1) contains a light source 1, a driver 2, a modulator (sensitive element) 3, interacting with a compensator 4, a damper 5 and an input source 6
воздействи и оптически св занный с торцами световодов .-С, присоединенных через фотоприемники Ф. .. и усилители К. . . К ко входам блока 7 вычитани .effects and optically coupled to the ends of the.-C fibers connected through photodetectors F., and amplifiers K.. . To the inputs of block 7 subtraction.
Выходы усилителей (фиг. 2) дополнительно присоединены к дешифратору 8, св занному со старшими разр дами индикатора 9 и регистратора 10, млад шие разр ды которых св заны через аналого-цифровой преобразователь 11 с блоком 7 вычитани .The outputs of the amplifiers (Fig. 2) are additionally connected to the decoder 8 associated with the higher bits of the indicator 9 and the recorder 10, the lower bits of which are connected through the analog-to-digital converter 11 with the subtraction unit 7.
Оптический преобразователь перемещени в код работает следующим образом.The optical motion to code converter operates as follows.
Пучок света (фиг.1) источника 1 формируетс формирователем 2 и через модул тор 3 поступает на торцы световодов С,.. С . Если входной сигнал отсутствует ( Fj,y 0), то пучок раздел етс световодами на два пучка равной интенсивности, которые регистрируютс фотоприемниками Ф и ФThe beam of light (Fig. 1) of the source 1 is formed by the shaper 2 and through the modulator 3 enters the ends of the light guides C, .. C. If the input signal is absent (Fj, y 0), then the beam is divided by optical fibers into two beams of equal intensity, which are recorded by photodetectors F and F
поступаютare coming
и через усилителиand through amplifiers
на входы блока 7 вычитани , сигнал на выходе которого .будет равен нулюto the inputs of the subtraction unit 7, the signal at the output of which will be zero
О ABOUT
bhiKbhiK
Под действием входного сигнала пучок отклон етс модул тором и в одном из световодов интенсивность света будет выше, чем в другом, что приводит к по влению сигнала на выходе блока вычитани , пропорционального по величине углу отклонени , а следовательно , и величине входного сигнала.Under the action of the input signal, the beam is deflected by the modulator and in one of the light guides the light intensity will be higher than in the other, which leads to the appearance of a signal at the output of the subtraction unit, which is proportional to the deviation angle and, consequently, to the input signal.
При большом динамическом диапазоне Fg,y пучок света будет отклонен на значительный угол и может .быть прин т другой парой световодов С и С (фиг. 2), установленных вдоль направлени перемещени пучка света. Это отклонение регистрируетс посредством соответствующих фотоприемников Ф и $- и через усилители X и поступает на вход блока 7 вычитани , выполненного многовходовым, а на его выходе сигнал будет пропорционален разбалансу пучка относительно входных торцов световодов и C .With a large dynamic range Fg, y, the beam of light will be deflected at a considerable angle and may be received by another pair of fibers C and C (Fig. 2) installed along the direction of movement of the beam of light. This deviation is recorded by the corresponding photodetectors F and $ - and through the amplifiers X and is fed to the input of the subtraction unit 7, made multi-input, and at its output the signal will be proportional to the unbalance of the beam relative to the input ends of the optical fibers and C.
Это позвол ет измер ть, например, амплитуду и форму колебаний пучка, а следовательно, и входного сигнала, на фоне его больших, например, статических составл ющих.This allows you to measure, for example, the amplitude and mode of oscillation of the beam, and hence the input signal, against the background of its large, for example, static components.
Величина этих составл ющих может быть зарегистрирована посредством дешифратора 8 (фиг, 2) в старших разр дах цифрового индикатора 9 и регистратора 10.The magnitude of these components can be registered by means of a decoder 8 (FIG. 2) in the higher bits of the digital indicator 9 and the recorder 10.
Дл цифровой индикации и регистрации малых колебаний входного сигнала преобразователь снабжен аналогоцифровым преобразователем 11, который представл ет в цифровом виде величину смещени пучка относительно двух засвеченных им световодов и регистрирует их на младших разр дах индикатора 9 и регистратора 10.For digital indication and registration of small oscillations of the input signal, the converter is equipped with an analog-to-digital converter 11, which represents in digital form the magnitude of the beam displacement relative to the two optical fibers illuminated by it and registers them at the lower bits of the indicator 9 and the recorder 10.
Предлагаема конструкци , а именно модул торный блок, может Пыть изготовлена с минимальными габаритами,: например в тонкой полой игле медицинского шприца. В ней в качестве - модул тора (чувствительного элемента) может быть применена тонка диафрагма , нат нута на конец иглы с закрепленным в ее центре сканирующим волоконным световодом и двум приемными волоконными световодами диамет ром -v. 10 мкм каждый. Диаметр иглы может быть доведен до 0,5-0,1 мм при то.лщине трехжильного волоконного кабел . 0,06 мм.The proposed construction, namely the modulator unit, can be made with minimal dimensions, for example, in a thin hollow needle of a medical syringe. In it, as a modulator (sensing element), a thin diaphragm can be applied, tensioned onto the end of the needle with a scanning optical fiber fixed at its center and two receiving optical fibers with a diameter of -v. 10 microns each. The needle diameter can be increased to 0.5-0.1 mm with the thickness of a three-core fiber cable. 0.06 mm.
Технико-экономические показатели эффективности предлагаемого устройства , обеспечиваемые новой совокупностью признаков, могут быть представлены следующим образом. Technical and economic indicators of the effectiveness of the proposed device, provided with a new set of features, can be represented as follows.
0 1. При точности и динамическом диапазоне диаметр преобразовател без схемы регистрации может быть выполнен 0,1 мм.0 1. With accuracy and dynamic range, the diameter of the transducer without a registration scheme can be made 0.1 mm.
2.При динамическом диапазоне2. When dynamic range
5 (lO -lo) диаметр не превышает 10мм.5 (lO -lo) diameter does not exceed 10mm.
3.Преобразователь может быть применен в качестве миниатюрного датчика, преимущественно механических величин, коммутатора и т.д.3. The converter can be used as a miniature sensor, mainly mechanical quantities, a switch, etc.
Q 4. Датчик прост и дешев в изготовлении и эксплуатации.Q 4. The sensor is simple and cheap to manufacture and operate.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772540046A SU765775A1 (en) | 1977-11-03 | 1977-11-03 | Optical displacement-to-code converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772540046A SU765775A1 (en) | 1977-11-03 | 1977-11-03 | Optical displacement-to-code converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU765775A1 true SU765775A1 (en) | 1980-09-23 |
Family
ID=20731531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772540046A SU765775A1 (en) | 1977-11-03 | 1977-11-03 | Optical displacement-to-code converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU765775A1 (en) |
-
1977
- 1977-11-03 SU SU772540046A patent/SU765775A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4293188A (en) | Fiber optic small displacement sensor | |
FR2417753A1 (en) | REMOTE OPTICAL MEASUREMENT AND CONTROL SYSTEM OF AN OBJECT UNDERGOING A PHYSICAL TRANSFORMATION | |
SE8501713D0 (en) | FIBEROPTIC INTERFEROMETER | |
ATE23637T1 (en) | INTERFEROMETER USING OPTICAL FIBERS FOR PHASE INFORMATION TRANSMISSION. | |
SU765775A1 (en) | Optical displacement-to-code converter | |
SE7903999L (en) | FREEDOM INSTRUMENTS WITH A MULTI-CHANNELED RE-BALANCING NETWORK | |
ATE77143T1 (en) | OPTICAL POWER METER. | |
CN109142787A (en) | A kind of nonmetallic flexible whole pendulum | |
JPS57179629A (en) | Apparatus for measuring focused spot diameter | |
JPS57120827A (en) | Vibrometer | |
RU2010236C1 (en) | Device for graduation of means measuring angular parameters of motion | |
SU832326A1 (en) | Object deformation measuring device | |
SU962768A1 (en) | Apparatus for monitoring vibration parameters | |
SU1474466A1 (en) | Photoelectric device for measuring linear dimensions | |
JPS61181922A (en) | Device for automatically measuring optical path difference in interferometer | |
SU769573A1 (en) | Optical reading-out head | |
SU589543A1 (en) | Device for measuring linear deformations | |
SU590821A1 (en) | Device for measuring moving magnetic tape parameters | |
SU729436A1 (en) | Movement measuring apparatus | |
SU758045A1 (en) | Optical analogue-digital converter | |
RU2240566C1 (en) | Pendulum acceleration meter | |
RU17219U1 (en) | ACOUSTOPTIC DEVICE FOR MEASURING MOVEMENTS | |
SU741049A1 (en) | Object displacement measuring method | |
SU480829A1 (en) | Instrument for measuring the curvature of horizontal and inclined wells | |
IT1253175B (en) | FIBER OPTIC SURVEILLANCE DEVICE. |