201402. lajstromszámú szabadalom • Tárgyak elmozdulásának érintésmentes mérésére szolgáló készülék
1 HU 201402 A 2 által keltett egyenáramú, vagy eltérő frekvenciájú jelek a 6 elektronikus jelátalakító egységhez nem jutnak el. 1 fényforrásként akár félvezető lézer, akár megfelelő nyalábformáló optikai előtéttel ellátott teljesítmény - LED használható. Előnyösebb azonban félvezető lézert használni, mivel ezzel kisebb átmérőjű és jól modulálható megvilágító fénynyalábot lehet előállítani. A készülék mérési pontossága szempontjából alapvető fontosságú az, hogy annak optikai elemei egymáshoz képest el ne mozduljanak. Célszerű ezért a készülék 14 optikai mérőfejét olyan merev testként kialakítani, amely tartalmazza legalább az 1 fényforrást, a 2 leképező optikát, a 3 részlegesen áteresztő tükröt, a 4 és 5 fényérzékelőket, továbbá, ha szükséges, az ezek elé szerelt 7 és 8 gyűjtőlencséket is. A 14 optikai mérőfejben elhelyezett 3 részlegesen áteresztő tükör előállítása pl. úgy történhet, hogy egy üveglap felületére folyamatosan változó vastagságú fém vagy dielektrikum réteget gőzölünk. Ehhez egy vákuum-párologtató készülékben az üveglapot változó sebességgel kell mozgatni. A szükséges technológiai berendezések több hazai vállalatnál is hozzáférhetőek. A tömeges előállítási eljárás olcsó és egyszerű. Ami a készülékhez tartozó egyes elektronikus áramköri egységeket illeti, ezek megvalósításához az alábbi szempontokat lehet még megadni: A 11 jelkomparátor áramkör integrált áramkörként kereskedelmi forgalomban beszerezhető. A komparálási jelszintet szolgáltató 13 feszültségforrásként a tápfeszültségre kapcsolt, csavarhúzóval állítható feszültségosztó potenciométer alkalmazható. A 9 és 10 szűrőáramkörök megvalósításához a lineáris analóg áramkörök szakirodaimában számos bevált kapcsolás és méretezési módszer található. A 15 fényintezitás szabályozó ugyancsak önmagában ismert megoldás, amely felépíthető célszerűen feszültségosztó potenciométeres alapjeladóból, műveleti erősítős összehasonlító áramkörből, valamint egyenáramú vagy oszcillátoros váltakozóáramú vezérelhető áramgenerátor fokozatból. A legbonyolultabb áramköri egység a 6 elektronikus jelátalakító egység. Szakember számára azonban ennek megvalósítása sem okozhat nehézséget, mivel a lineáris és nemlineáris analóg áramkörök tervezésével kapcsolatos szakirodalomban ehhez minden adat és ismeret megtalálható. Célszerű a 6 elektronikus jelátalakító egységet úgy felépíteni, hogy abban az (x+y) és (x-y) műveleteket műveleti erősítős 16 összeadó és 17 kivonó áramkörök végzik, analóg 18 osztó áramkörként pedig visszacsatolt szorzóáramkör használható. Ez utóbbi integrált áramkörként kereskedelmi forgalomban kapható. A találmány szerinti mérőkészülék előnye az, hogy nem igényel semmiféle olyan csúcstechnológiát, amely a hazai iparban ne lenne megvalósítható. A másik igen lényeges előny, hogy előállítási költsége lényegesen alacsonyabb, mint a CCD-vonaldetektorsoros megoldásánál, annak mintegy harmada - negyede. További fontos előny, hogy a találmány szerinti megoldás lehetővé teszi lüktető intezitású megvilágító fénysugár és ennek megfelelő váltakozóáramú szűrő, erősítő, jelfeldolgozó áramkörök alkalmazását, miáltal külső zavaró fényhatásokkal kapcsolatos zavarérzéketlensége kedvezőbb, mint a CCD - detektoros megoldásoknál. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Készülék tárgyak elmozdulásának érintésmentes méréséhez, amely tartalmaz a mérendő tárgy megvilágítására szolgáló vékony fénysugarat kibocsátó fényforrást, továbbá a megvilágító fénysugár egy szakaszának leképezésére szolgáló leképező optikát, azzal jellemezve, hogy a leképező optika (2) leképezési síkjában olyan részlegesen áteresztő tükör (3) helyezkedik el, amelynél az áteresztési - reflexiós viszony értéke monoton módon, pl. lineárisan változik és a részlegesen áteresztő tükör (3) áteresztési és reflexiós irányában is egy-egy fényérzékelő (4 és 5) van elhelyezve. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék azzal jellemezve, hogy a fényérzékelők (4 és 5) előtt gyűjtőlencsék (7 és 8) vannak elhelyezve. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a fényérzékelők (4 és 5) villamos kimenetei közvetlenül vagy szűrőáramkörökön (9, 10) keresztül elektronikus jelátalakító egység (6) bemenetéihez kapcsolódnak, ez utóbbi tartalmaz összadó áramkört (16) és kivonó áramkört (17), amelyek kimenetei rendre egy osztóáramkör (18) osztó ill. osztandó bemenetéihez vannak csatolva, az egész elektronikus jelátlakító egység (6) kimenetét az osztóáramkör (18) kimenete képezi, két bemenetét pedig az összeadó áramkör (16) és a kivonó áramkör (17) egymással összekapcsolt bemenetel alkotják. 4. A 3. igénypont szerinti készülék azzal jellemezve, hogy a fényforrás (1) lüktető intezitású fény kibocsátására alkalmas módon van kialakítva és a fényérzékelők (4 és 5) kimenete és az elektronikus jelátalakító egység (6) bemenetei közé beiktatott szűrőáramkörök (9 és 10) a fényforrás (1) lüktetési frekvenciájára vannak ráhangolva. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a fényforrás (1) félevezető lézer. 6. Az 3-5. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy az elektronikus jelátlakító egység (6) egy olyan második kimenettel is el van látva, amely az elektronikus jelátalakító egységen (6) belül az összeadó áramkör (16) kimenetéhez van hozzákapcsolva. 7. A 6. igénypont szerinti készülék azzal jellemezve, hogy az elektronikus jelátlakító egység (6) további kimenete fényintezitás szabályozón (15) keresztül a fényforráshoz (1) vissza van csatolva. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy az elektronikus jelátalakító egység (6) további kimenete jelkomparátor (11) egyik bemenetéhez van csatolva, a jelkomparátor (11) másik bemenetéhez pedig állítható feszültségű feszültségforrás (13) kapcsolódik. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a készülék optikai mérőfeje (14) egyetlen merev testté összeszerelt olyan egységet alkot, amely tartalmazza legalább a fényforrást (1), a leképező optikát (2), a részlegesen áteresztő tükröt (3) és a fényérzékelőket (4 és 5). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
