Оптоелектронний пристрій для вимірювання тиску

Оптоелектронний пристрій для вимірювання тиску, що містить оптично зв'язані лазер, світловод, модулятор світла та фотоприймач, який відрізняється тим, що додатково містить фотопідсилювач, пороговий елемент, подільник частоти на два, інвертор, формувач вихідного сигналу, логічний елемент "і" та підсилювач, а як модулятор світла в ньому використаний ниткоподібний монокристал кремнію, прикріплений обома кінцями до пружного елементу та встановлений в розрив світловоду, причому вихід фотоприймача з'єднаний з входом фотопідсилювача, вихід якого під'єднано до входу порогового елементу, що з'єднаний своїм виходом з входами подільника частоти на два, інвертора та формувача вихідного сигналу, вихід якого є виходом оптоелектронного пристрою, виходи подільника частоти та інвертора під'єднані до обох входів логічного елементу "і", вихід якого з'єднаний з входом підсилювача, причому вихід останнього з'єднаний екранованим провідником з пружним елементом, а екран цього провідника з'єднує між собою один з КІНЦІВ монокристалу кремнію та спільну шину пристрою Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний для вимірювання тиску Відомий оптоелектронний пристрій для вимірювання тиску, який містить оптично-зв'язані лазер, світловод, модулятор світла та фотоприймач [А с № 1534343 G 01 L 11/00, 1990] Однак в такому пристрої модулятор світла складається з великої КІЛЬКОСТІ ОПТИЧНИХ елементів і в ньому нема розмежування на оптичну та пневматичну частини Це ускладнює конструкцію, звужує функціональні можливості та зменшує надійність оптоелектронного пристрою для вимірювання тиску В основу винаходу поставлене завдання створити оптоелектронний пристрій, в якому заміна оптичних елементів та відокремлення оптичної частини дозволила б спростити конструкцію та розширити функціональні можливості оптоелектронного пристрою для вимірювання тиску і за рахунок цього підвищити його надійність та вимірювати не тільки пневматичний, а й гідравлічний тиск Поставлене завдання вирішується тим, що в оптоелектронному пристрої для вимірювання тиску, який містить оптично зв'язані лазер, світловод, модулятор світла та фотоприймач і згідно винаходу, додатково містить фотопідсилювач, пороговий елемент, подільник частоти на два, інвертор, формувач вихідного сигналу, логічний елемент "і", підсилювач, а в якості модулятора світла використаний ниткоподібний монокристал кремнію, прикріплений обома кінцями до пружного елементу та встановлений в розрив світловоду, причому вихід фотоприймача з'єднаний з входом фотопідсилювача, вихід якого під'єднано до входу порогового елементу, що з'єднаний своїм виходом з входами подільника частоти на два, інвертора та формувача вихідного сигналу, вихід якого є виходом оптоелектронного пристрою, виходи подільника частоти та інвертора під'єднані до обох входів логічного елементу "і", вихід якого з'єднаний з входом підсилювача, причому вихід останнього, з'єднаний екранованим провідником з пружним елементом, а екран цього провідника з'єднує між собою один з КІНЦІВ монокристалу кремнію та спільну шину пристрою Використання в якості модулятора світла ниткоподібного монокристалу кремнію, прикріпленого до пружного елементу, дозволило спростити конструкцію оптоелектронного пристрою для вимірювання тиску, герметично відокремити його оптичну частину і тим самим розширити функціональні можливості та підвищити надійність Введені додатково фотопідсилювач, пороговий елемент, подільник частоти на два, інвертор, формувач вихідного сигналу, логічний елемент "і" та підсилювач являються елементами електронної схеми і тому не можуть впливати на оптичну, гідравлічну чи пнев (О со 43976 екранованим провідником 13 на пружний елемент матичну частину пристрою 4, який є одночасно і збуджуючим електродом Між На фіг 1 зображений оптоелектронний примонокристалом кремнію 3 і пружним елементом 4 стрій для вимірювання тиску, на фіг 2 часові діагвиникає електростатична сила притягання Він рами його роботи починає відхилятись, наближаючись до пружного Оптоелектронний пристрій для вимірювання елементу 4, все більше світла проходить до фототиску містить оптично зв'язані лазер 1, світловод приймача 5 На виході фотопідсилювача 6 напруга 2, модулятор світла, в якості якого використаний зростає до рівня спрацювання порогового елеменниткоподібний монокристал кремнію 3, прикріплету 7 ІІ2, фіг 2, після чого, на виході подільника ний обома кінцями до пружного елементу 4, фоточастоти на два 8 та інвертора 9, логічного елеменприймач 5, який виходом з'єднаний з фотопідситу "і" 11 та підсилювача 12 встановлюються низькі лювачем 6, вихід якого під'єднано до входу напруги Це приводить до зникання електростатипорогового елементу 7, що з'єднаний своїм вихочної сили притягання між пружним елементом 4 та дом з входами подільника частоти на два 8, інверниткоподібним монокристалом кремнію 3, який у тору 9, формувача вихідного сигналу 10 Виходи вільному коливанні, віддаляючись від пружного подільника частоти на два 8 та інвертора 9 під'єделементу 4, підходить до положення рівноваги та нані до обох входів логічного елементу "і" 11, який перекриває проходження світла На виході пороз'єднаний своїм виходом з входом підсилювача 12, гового елементу 7 встановлюється низька напруга причому вихід останнього з'єднаний екранованим ІІ2, фіг 2, а на інверторі 9 - висока ІІз, фіг 2 Нитпровідником 13 з пружним елементом 4, а екран коподібний монокристал кремнію 3, проходить 14 цього провідника з'єднує між собою один з КІНположення рівноваги, знову пропускаючи світло А, ЦІВ монокристалу кремнію 3 та спільну шину прифіг 2 На виході порогового елементу 7 встановстрою Ниткоподібний монокристал кремнію 3 прилюється висока напруга ІІ2, фіг 2, а на виході інкріплений до пружного елементу 4 на відстані двох вертора 9 - низька йз, фіг 2 Від переднього фросвоїх радіусів Пружний елемент 4 одночасно є і нту напруги, з виходу порогового елементу 7 на збуджуючим електродом Зусилля, при вимірювиході подільника частоти 8, також з'являється ванні тиску, прикладатиметься до зворотної від висока напруга ІЦ, фіг 2 Дійшовши до свого краймонокристалу кремнію 3 сторони пружного елеменього положення, ниткоподібний монокристал нту 4, яка є герметично відокремлена Вихід форкремнію 3 починає рухатись у напрямку до пружмувача вихідного сигналу 10 одночасно є і вихоного елементу 4 А, фіг 2, підходить до середнього дом оптоелектронного пристрою для вимірювання положення, перекриваючи проходження світла На тиску, інформаційний параметр - частота пороговому елементі 7, встановлюється низький Оптоелектронний пристрій для вимірювання рівень напруги, а на інверторі 9 - високий 3 натиску та прискорення працює слідуючим чином пругами ІІз та ІЦ на логічному елементі "і" 11 здійПісля включення живлення монокристал кремнію З снюється логічне множення Результатом є імпузнаходиться в середньому положенні А, фіг 2 (польси напруги Us, яка підсилюється підсилювачем чаток координат) і тим самим перекриває прохо12 і прикладається до пружного елементу 4 Між дження світла по світловоду 2 від лазера 1 до фопружним елементом 4 та ниткоподібним кристатоприймача 5, тому на виході фотопідсилювача 6 лом кремнію 3, знову виникає сила притягання, яка U-i, фіг 2 буде низький рівень напруги, а на виході розхитує його, поки не встановиться режим незаінвертора напруги 9 ІІз, фіг 2-високий Подільник тухаючих коливань на резонансній частоті При частоти 8 зібраний так, що після включення живвимірюванні тиску, зусилля прикладене до пружнолення, на його виході зразу ж встановлюється виго елементу 4, почне його прогинати і тим самим сока напруга ІЦ, фіг 2 ВИХІДНІ напруги з інвертора натягувати ниткоподібний монокристал кремнію З, 9 ІІз, фіг 2 та подільника частоти 8 ІЦ, фіг 2 позмінюючи його резонансну частоту, яка функціодаються на вхід логічного елементу "і" 11 На його нально зв'язана з вимірюваною величиною виході встановлюється висока напруга Us, фіг 2, яка підсилюється підсилювачем 12 і подається 43976 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90