Технология цифровой связи

Проектирование цифровой линии

Использование в датчиках положения волоконно-оптических элементов

Учитывая конструктивные особенности ММГ в них целесообразно использовать волоконно-оптические ДП с вынесенными излучателем и приемником сигнала. Существенной особенностью световодов в волоконно-оптических ДП является симметризация пучка лучей и усреднение освещенности по выходном торцу световода. Симметризация лучей внутри жилы приводит к усреднению распределения света по выходному торцу и его равномерной освещенности. Эти свойства световодов являются одной из предпосылок линейности характеристик волоконно-оптических преобразователей перемещения непрозрачного тела. Весьма ценно и еще одно свойство световодов - их способность к светопередаче через сильно изогнутые участки. При радиусе изгиба световода R, не превышающем 6-7 диаметров световода , относительное (по сравнению с прямым световодом) светопропускание составляет около 60%

В микромеханических приборах ДП может представлять собой систему из двух коаксиальных световодов, в зазор Δ между параллельными торцами которых помещено непрозрачное тело - ПУ. Если осветительный световод соединен с источником света, а приемный световод (радиусом ) - с фотоприемником, то сигнал последнего и будет связан с перемещением непрозрачного тела в направлении, перпендикулярном оптической оси системы. Эта связь будет однозначной при выполнении условия . Если яркость света постоянна по сечению луча, достигающего приемного световода, то световой поток, поступающий в фотоприемник, будет пропорционален площади перекрываемой части сечения приемного световода. При этом сигнал фотоприемника пропорционален световому потоку и значение безразмерного сигнала определяется соотношением

(3.3)

где - максимальное значение u,

Характерной особенностью зависимости , рассчитанной по (3.3), является наличие участка, близкого к линейному в диапазоне .

Эта зависимость при принятых допущениях относительно однородности луча света и линейности фотоприемника принимает вид:

(3.4)

Величина диаметра приемных световодов варьируется в пределах от 15 до 150 мкм. Чувствительность к перемещению, определенная расчетным путем по выходной характеристике скорость - сигнал, достигает 0,1 мкм

Так как объём ММГ мал, то присутствие отражающих поверхностей (например, крышки ММГ) может позволить использовать один источник света без световодов.


Другое по теме:

Синтез системы автоматического регулирования фокусировки пятна В настоящее время оптические дисковые системы нашли множество применений. Возможность записи значительного объема информации и простота тиражирования делает оптический диск очень привлекательным. В сфере записи и хранения данных системы с прямой ...