195886. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés és eljárás fizikai mennyiségek optoelektronikai úton történő meghatározására
1 195 886 2 kapcsolási elrendezés Uki kimenetét, amely jelen kiviteli alaknál a 15 távadóhoz és/vagy a 16 kijelző egységhez van csatlakoztatva. A 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy további változatának kiviteli alakját szemlélteti. A 3 jelfeldolgozó egység 10 első integrátort, 11 első komparátort, 12 második integrátort, 13 második komparátort, 14 csúcsértékmérőt és 8 logikai egységet tartalmaz. Az első és a második 21,22 fényelem az első és a második 91,92 kapcsolókon keresztül a 10 első integrátor bemenetére van kapcsolva. A 10 első integrátorral a harmadik 93 kapcsoló van párhuzamosan kötve. A 10 első integrátor all első komparátor beiktatásával csatlakozik a 8 logikai egység első bemenetére. A 12 második integrátor bemenete egyrészt Uref2 második referenciaforrásra, másrészt a negyedik 94 kapcsolón keresztül Urefl első referenciaforrásra van kapcsolva. A 12 második integrátor kimenete egyrészt a 13 második komparátorra, másrészt a 14 csúcsértékre van csatlakoztatva. A 13 második komparátor kimenete a 8 logikai egység második bemenetére, a 91,92, 93, 94 kapcsolók vezérlő bemenetel pedig a 8 logikai egység vezérlő kimeneteire vannak kötve. Az 1 fényforrás kibocsátó dióda, amelynek egyik kapcsa *Ut áramforrásra, másik kapcsa az ötödik 95 kapcsolón keresztül a földre van kapcsolva, az ötödik 95 kapcsoló vezérlő bemenete pedig a 8 logikai egységnek az 1 fényforrást szabályozó kimenetére van csatlakoztatva. A mérőberendezés első Klj kimenete a 14 csúcsértékmérő kimenete, második KI2 kimenete a 13 második komparátor kimenete. A 8 logikai egység kétoldali összeköttetésben van a 17 digitális időzítővel, amelynek bemenete össze van kötve a 18 órajel generátorral, kimenete pedig a harmadik KI3 kimenetét képezi. A 3., 4. és 5. ábra az 1 fényforrás és a 2 fényérzékelő eszköz egymáshoz való elhelyezkedésének változatait mutatja. A 2 fényérzékelő eszköz vagy össze van kapcsolva a 4 érzékelővel, vagy rögzített helyzetű az 1 fényforráshoz képest, és az 1 fényforrás és a 2 fényérzékelő között a 4 érzékelővel összekötött 5 árnyékoló lemez van elhelyezve. További kiviteli alaknál az 1 fényforrás és a 2 fényérzékelő eszköz között 6 fényvezető elemek vannak elhelyezve, az 5 árnyékoló lemez pedig a 6 fényvezető elem 61 megszakító résében van elhelyezve. Ezen kiviteli alaknál különösen előnyös az 1 fényforrás ötödik 95 kapcsolóval történő periodikus vezérlése, mivel ezzel a megoldással az első és második 21, 22 fényelem árama optimálisra állítható be. A 6.a—c ábrák a 7 mérőtest kialakítási változatait szemléltetik. A 4 érzékelő nyomás érzékelésére alkalmas 41 membrán vagy erő érzékelésére alkalmas 42 rugó,vagy deformáció érzékelésére alkalmas 43 mérőcsúcs. A fentiekben ismertetett mérőberendezés az alábbiak szerint működik: Az 1 fényforrás megvilágítja az első és a második 21, 22 fényelemet. A mechanikai mennyiség megváltozásával arányosan az 5 árnyékoló lemez elmozdul, és az első 21 fényelem fényáramát megváltoztatja. Az elektromos jelek feldolgozásakor azokat erősítjük, és a felerősített jelek hányadosát képezzük, vagy pl. a kettős integrálás elvének alkalmazásával úgy járunk el, hogy a 8 logikai egység által meghatározott ideig a 21 fényelem áramával a 10 első integrátort működtetjük, majd a 22 fényelem ellentétes irányú referencia áramával a kiindulási érték eléréséig visszaintegráljuk. A kiindulási érték elérést a 11 első komparátorral érzékeljük. A két integrálás idejének aránya a két áram arányával,és így végső soron a mechanikai mennyiség megváltoztatásával van összefüggésben. A két integrálás idejének megfelelően a 17 digitális időzítő kimenetén megjelenő impulzusszám a mérendő mennyiségre lesz jellemző. A 2. ábrán bemutatott kiviteli alak esetén a két integrálás idejének megfelelően a 12 második integrátort működtetjük, a 12 második integrátor jelét a 13 második komparátorra és a 14 csúcsértékmérőre vezetjük. így a mérendő mennyiségre jellemző kimenő jel a 12 második integrátor kimenetén mérhető csúcsfeszültség vagy a 13 második komparátor kimenetei frekvenciája, vagy kitöltési tényezője. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés és eljárás előnyösen alkalmazható az ipar valamennyi ágában a bányászattól a vegyiparig. Különös jelentősége van olyan alkalmazásoknál, amikor a környezeti hőmérséklet változik, továbbá amikor a fényfonást és a fényérzékelő eszközt az érzékelő elemtől távol kell elhelyezni. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés fizikai mennyiségek meghatározására, főleg mechanikai mennyiségek, pl. erő, nyomás deformáció optoelektronikai mérésére, amely fényforrást, fényérzékelő eszközt és jelfeldolgozó egységet tartalmaz, a fényérzékelő eszközt legalább két, azonos alaplapon elhelyezett, előnyösen integrált gyártási technológiával előállított, a fényforrás által legalább részben megvilágított felületű fényelem alkotja, továbbá a fényforráshoz viszonyítva relatív elmozdulásra képes, a mérendő fizikai mennyiségtől függő helyzetű érzékelővel van ellátva, azzal jellemezve, hogy az érzékelőhöz (4) a fényelemeket (21, 22) hordozó alaplap (23), vagy az alaplap (23) és a fényforrás (1) között az egyik fényelemet (21) részben vagy egészben eltakaró árnyékoló lemez (5) van csatlakoztatva, a jelfeldolgozó egységben (3) első jelerősítő (31) és második jelerősítő (32), továbbá hányadosképző áramkör (33) van, az első fényelem (21) az első jelerősítő (31) bemenetére, a második fényelem (22) a második jelerősítő (32) bemenetére van kapcsolva, az első és második jelerősítők (31,32) kimenetei a hányadoskepző áramkör (33) bemenetéire vannak csatlakoztatva, a kapcsolási elrendezés kimenetét (Uki) pedig a hányadosképző áramkör (33) kimenete képezi. (Elsőbbsége: 1986. 05. 20.) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
