Тензофотопреобразователь

Авторы патента:

G01L1/24 - путем измерения изменения оптических свойств напряженных материалов, например путем фотоупругого анализа напряжений

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИ ИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >847085 (б1) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 010678 (21) 2622705/18-10 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

G 01 L 1/24

Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий (23) Приоритет(5З) УДК 531. 781 (088.8) Опубликовано 150781. Бюллетень Ио 26

Дата опубликования описания 150781 (72) Авторы изобретения

Е.В.Козеев и Б.С.Трухачев ц

Институт физики полупроводников Сиби

АН СССР и Московский вечерний металл (71) Заявители (54) ТЕНЗОФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления, усилия и других механических параметров„

Известны тензофотопреобразователи, содержащие источник света, фотоупругий элемент и регистрирующую аппаратуру (1J. Эти устройства имеют малую чувсвительность, вследствие малого коэффициента фотоупругости чувствительного элемента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее упругий элемент из пьезооптического материала, оптически связанного с источником света, поляризатор, анализатор и фотоприемник (2).

Однако чувствительность этого уст- 20 ройства недостаточна.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде полупроводникового фотоприемника, а длина волны источника света выбрана в пределах iE = К(0, 35-1,2) Е 1, где Ккоэффициент размерности, равный

1,24 мкэВ; E вЂ” ширина запрещенной 36 зоны материала фотоприемника или энергия ионизации его примесного состояния.

На фиг.1 приведен пример конструктивного выполнения устройства; на фиг.2 вЂ” схема работы устройства.

Устройство состоит из источника

1 света, фотоприемника 2 с выводами 3, представляющего собой п-рвЂ” переход, образованный полупроводниковой пластиной 4 и полупроводниковым фоточувствительным слоем 5, фотоприемника и источника света, закрепленного на балке 6. Длина волны источника света равна длине волны на резонансной кривой спектральной характеристики материала фотоприемника в точке ее максимальной крутизны (см. фиг.2). В зависимости от . типа используемого полупроводника она выбирается в пределах Л =К (0,35l,2)Е ", где К вЂ” коэффициент раэмерНости, равный 1,24 мкэВ, à E - -табличная величина ширины запрещенной зоны или энергии ионизации фотоприемника соответственно.

Устройство работает следующим образомм.

При подключении выводов 3 к источнику ЭДС по фотоприемнику 2 про847085

Формула изобретения

Фиг 1 текает ток 3 соответствующий выбранному значению длины волны 3z источника 1 света на спектральной характеристике фотоприемника 2.

При воздействии измеряемого усилия P полупроводниковые пластина 4 и фоточувствительный слой 5 деформируются, спектральная характеристика фотоприемника смещается и величина проходящего через него тока изменяется (кривая а на фиг.2).

И менение протекающего тока 3 явз

P. ляется мерой измеряемого усилия

Так как крутизна резонансной кривой спектральной характеристики пол п у роводникового фотоприемника боль15 ше, чем коэффициент фотоупру гости, чувствительность тензофотопреобразователя также больше.. Для сравнения на фиг.2 приведена криваяс иэменения тока через фотоприемник извест-.. ного фотоупругого динамометра. 20

Наибольший эффект достигается в том случае, когда длина волны источника света соответствует максиВНИИПИ . Заказ 5468/64

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óàãîðoä,ул.Проектная,4 мальной крутизне резонансной кривой фотоприемника.

Тензофотопреобразователь, содержащий упругий элемент, оптически связанный с источником монохромати ческого света., о.т л и ч а ю щ и- и с я тем,что,с целью повышения чувствительности, упругий элемент выполнен в виде полупроводникового фотоприемника, а длина волны источника света выбрана в пределах =K(0„351,2)К, где Е вЂ” ширина запрещенной зоны материала фотоприемника или энергия ионизации его примесного состояния (эВ), К вЂ” коэффициент размерности, равной 1,24 мкэВ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство .СССР

У 522425, кл. G 01 L 1/24, 1973.

2. Патент ФРГ Р 2510545, кл. G 01.L 1/24, 1974 (прототип).

Похожие патенты:

Силоизмерительное устройство // 832363

Устройство для измерения усилий // 798516

Пьезооптический измерительныйпреобразователь // 798515

Пьезооптический преобразователь // 706719

Фотоупругий преобразователь // 637734

Устройство для исследования поляризационно-оптическим методом напряженнного состотояния валков при формовке профилей с поперечными гофрами // 631791

Устройство для измерения поляризационно-оптическим методом контактных напряжений при прокатке // 590619

Способ определения контактных напряжений в стыке двух твердых тел // 579547

Пьезоэлектрический измерительный преобразователь // 567966

Чувствительный элемент пьезооптического преобразователя // 567965

Пьезооптический измеритель механических величин // 2109258

Оптический способ измерения силы // 2115100

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к средствам измерения силы, вызывающей деформацию или перемещение чувствительного элемента, регистрируемые оптическими средствами

Лазерный интерферометрический преобразователь силы (варианты) // 2142122

Волоконно-оптические датчики давления и система измерения давления, их включающая // 2205374

Волоконно-оптический датчик температуры и деформации // 2248540

Изобретение относится к области измерительной техники, телеметрии и оптоэлектроники и может быть использовано для контроля деформаций крупных сооружений, в электротехнической промышленности при измерении температурных режимов трансформаторов, в геологической разведке при измерении распределения температуры вдоль скважин, в авиационной промышленности при контроле деформаций конструкций летательных аппаратов и т.д

Оптический тактильный датчик // 2263885

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тактильным датчикам оптического типа

Средство определения напряжений // 2319941

Материал, чувствительный к давлению // 2335511

Изобретение относится к полимерному материалу, обладающему оптически детектируемым откликом на изменение нагрузки (давления), включающему полиуретановый эластомер, адаптированный для детектирования изменения нагрузки, содержащий алифатический диизоцианат, полиол с концевым гидроксилом и фотохимическую систему, включающую флуоресцентные молекулы для зондирования расстояния, модифицированные с превращением в удлиняющие цепь диолы, в котором мольное соотношение диолов и полиолов находится в диапазоне от приблизительно 10:1 до около 1:2, а фотохимическая система выбрана из группы, состоящей из системы эксиплекса и резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET)

Способ контроля механических напряжений в кремниевой структуре пленка sio2 - подложка si // 2345337

Изобретение относится к электронной технике, в частности к микроэлектронике, и может быть использовано при изготовлении кристаллов ИС и дискретных полупроводниковых приборов

Оптический тактильный датчик и способ восстановления распределения вектора силы с использованием указанного датчика // 2358247

Изобретение относится к устройству и способу определения вектора силы и может быть использовано в тактильном датчике для руки робота