Фотоелектричний імпульсний датчик

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, при контроле и измерении перемещений различных у з лов в механизмах. Цель изобретения упрощение и уменьшение габаритов д а т чика. Для этого в фотоэлектрический импульсный д а т ч и к , содержащий и с т о ч ник излучения, две подложки, два растра и фоточузствительный слой, введено токопроводящее покрытие. Поставленная цель достигается за счет т о г о , что источник излучения расположен внутри первой подложки, а фотоприемный слой внутри второй подложки. 2 з . п . ф—лы, 5 ил. ' Изобретение относятся к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, при контроле и измерении перемещений различных у з лов в механизмах. Цель изобретения - упрощение и уменьшение габаритов датчика. На фиг. 1 приведена конструкция фотоэлектрического импульсного -датчика; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, датчик имеет непрерывный р а с т р ; на фиг. 3 вид А на фиг. 1 датчик имеет прерывистый р а с т р ; на фиг. 4 а , б - примеры выполнения фотопрнемных растров с тыльно расположенными разделенным фоточувствительным слоем на основе соответственно электронно-дырочного перехода и 'барьера Шоттки в контакте. металл-полупроводник; в , г - примеры ВЫПОЛНЕНИЯ фотоприекного растра с фронтально расположенным разделенным на участки фоточувствительным слоем на основе соответственно электроннодырочного перехода и барьера Шоттки; на фиг. 5 а показан излучающий растр с электролюминесцентной подложкой; 6, в - изпучакициє растры с о о т в е т с т венно с локальным и распределенным внутренним отражением. Фотоэлектрический импульсный д а т чик содержит излучающий растр 1, выполненный в виде подложки 2, источника 3 излучения и растра 4 , фотоприемный растр 5, выполненный в виде подложки 6, фоточувствительного слоя 7, растра 8 и токопроводящего покрытия 9 с участками 1 С—12» растр 8 с о держит участки 13-15, выводы 16-19 являются выводами датчика. Полосы растра 4 расположены под углом t/, a 1589392 полосы растра У - под углом fb к напа пакет импульсов - логическое тригравлению взаимного перемещения подлогерное устройство, управляющее р е жек 2 и 6. версом счетчика и указывающее на напФотоэлектрический импульсный дат** - равление перемещения. чик работает следующим образом. Для получения циклической последоОтдельные фоточувствительные обвательности импульсов в пакете параласти фоточувствительного глоя 7 осметры фотоэлектрического импульсного 'вещаются через прозрачные полосы растдатчика находятся из соотношения ра 4 излучающего растра 1 и прозрач- fg ные полосы растра 8 фотоприемного D1+D2растра 5 (темные участки на фиг. 2 и 3 ) . Осв.ещенные участки 12 (фиг* 2) где /Э ф t ; f фоточувствительчого слоя 7 созI) - расстояние (шаг) между участдают максимальный сигнал, соответствую ками 12 и 11; ющий " 1 " , а слабоосвещенные участки D 2 - расстояние между участками 10 и 11 фоточувствительного слоя 7 11 и 10; создают слабый сигнал, соответствуюп = 0,1,2,... щий " 0 й , В частности, для получения р а в н о При относительном перемещении из- 20 мерной последовательности импульсов в пакетах Dt = D a = R /3 /ctg#- ctg(W, лучающсго растра 1 относительно фотоа при if = 90" D ^ D,#/R/ 3 c r g £ . приемного растра 5 области освещения фоточувствитєпьного слоя 7 перемещаОднозначность определения направются в перпендикулярном направлении ления перемещения по последовательнос•к движению фотоприемного растра 5 от- 25 ти импульсов в пакете сохраняется и в носитеяьно излучающего растра 1. При отсутствие одного из фоточувствительэтом периодически освещаются участки ных участков при условии отличия ин12,11 и 10 фоточувствительного слоя 7, тервалов между двумя импульсами в п а а чри движении фотоприемного растра кете и между пакетами, т . е . когда ин-1 5 относительно излучающего растра 1 ^0 тервал между импульсами в пакете не в противоположном направлении изменяравен половине периода следования имется последовательность освещения пульсов одиночных импульсов с одного участков 10-12 фоточувствительного из участков растра 5 . Для этого углы слоя 7. Ц / (Ь и шаг D находятся из соотношения D/nR | 2 / c t g £ - c t g С/, в частности DТаким образом,•информацию о нап=R/3 ctgjQ. При этом направление рав- ствующего смещению на R, на части, АЛ307Б. При этом излучение беспрепятт.е. образовывать Нониусную шкалу, ственно распространяется в стекле подчто повышает точность измерения вели-' ложки 2, рассеиваясь на шлифованной чины перемещения. поверхности, обращенной к фотоприемному растру 5, и вызывая свечение При регистрации перемещения по этой поверхности.Светящаяся поверхкриволинейным траекториям, в частности ность маскирована п ер и оди ч ее киями непо окружностям, полосы в каждом раст10 прозрачными полосами растра 4 и обраре 1 и 5 непараллельны, а повторяюзует излучающие и неизлучающие полосы, щиеся углы fb и ( отсчитываются меж| проектируемые на фоточувствегтельный ду совмещающимися проекциями полос слой 7. каждого из растров 1 и 5 и касательной к траектории к точке совмещения, причем в предепах каждой из параллель- 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ных траекторий соблюдается постоянство периода проекций полос. 1. Фотоэлектрический импульсный В качестве примера выполнения фотодатчик, содержащий источник излучения ( электрического импульсного датчика пе- 20 первую и вторую подложки, на первой ремещения может быть принято устройстороне первой подложки расположен ство на основе фотодиода с барьером первый растр под углом £ к направлеШоттки на кремневой подложке n-типа с нию взаимного перемещения первой подудельным сопротивлением 4 Ом/см в к а ложки относительно второй подложки, честве фоточувствительного слоя"'7. На 25 на первой стороне второй подложки, обповерхности подложки методом термичесращенной к первой стороне первой подкого напыления осажден слой алюминия ложки, расположен второй растр под угтолщиной 0,2 мкм, образующий барьер лом к$ к направлению взаимного переШоттки и разделенный с помощью фотолимещения первой подложки относительно тографии на три параллельные ленты 3Q второй подложки, фоточувствительньш шириной 0,8 мм и длиной 3 мм с шагом слой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 0,95 мм в качестве участков 16-18. В что, с целью упрощения и уменьшения лентах под углом 86 к длинной сторогабаритов д а т ч и к а ^ него введено т о не вскрыты одинаковые щелевые окна копроводящее покрытие, источник излувысотой 0,6 мм, продолжающиеся в кажчения расположен внутри первой поддой из лент с образованием решетки из 35 ложілі, фоточувствительный слой распо поперечных связанных по краям полосок ложен внутри второй подложки, вто- / шириной 240 мкм с шагом 400 мкм. На рой растр выполнен из токопроводящего противоположную шлифованную поверхматериала, токопроводящее покрытие ность подложки 6 методом электрохими- .- размещено на второй стороне второй ческого осаждения нанесено токопровоподложки, выводы второго растра и тодящее покрытие 9 из слоя никеля. Над копроводящего покрытия являются выхоповерхностью фотоприемного растра 5 дами датчика. располагается с возможностью перемеще2. Датчик по п. 1, о т л и ч а*юния вдоль растра 8 тонкая стеклянная .с щ и й с я тем, что второй растр выпластинка, на шлифованную поверхность полнен в виде двух и более участков, которой, обращенную к фоточувствительотделенных друг от друга диэлектриному слою 7, осажден растр 4 из н е ком* а токопроводящее покрытие сплошпрозрачного слоя алюминия и методом ное. фотолитографии образована решетка в 50 3. Датчик по п. 1, о т л и ч а ю виде сплошных параллельных полосок щ и й с я тем, что второй растр выметалла шириной 240 мкм с периодом полнен сплошным, а токопроводящее по400 мкм. Полоски располагаются под у г крытие выполнено в виде двух и более лом 8 6 ° , а сама пластинка, расположен- 1 токопроводящих участков, отделенных ная параллельно подложке 6, освещает™ друг от друга диэлектриком. со 7/777/7/779X7?. # Редактор Л. Пчолинская Составитель А. Сидоренко Техред Я.Сєрдіокоав Корректор О. Кравцова Заказ 2547 Тираж 6С9 Подписное БНШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г Н К Т 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 •-., ll t