Фотоэлектрические оптические устройства

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА [c.436]

На рис. 250 показана структурная схема фотоэлектрического оптического устройства, состоящего из передающей части I и принимающей части III, между которыми располагается объект исследования II. Передающая часть состоит из источника излучения 1, фильтра 2, конденсора 3, модулятора 4, отклоняющего элемента 5 и защитного элемента 6. Принимающая часть состоит из защитного элемента 7, оптической системы 8, формирующей изображение, фильтра 9, компенсатора или отклоняющего элемента 10, анализатора изображения 11 и приемника излучения 12. [c.438]

Ph . 250. Структурная схема фотоэлектрического оптического устройства, состоящая нз передающей части /, объекта исследования II и принимающей части III [c.439]

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ [c.439]

Фотоэлектрические оптические устройства обеспечивают решение следующих задач [c.439]

Рис. 251. Принципиальные схемы фотоэлектрических оптических устройств

Рассмотрим наиболее распространенные виды принципиальных схем фотоэлектрических оптических устройств. [c.440]

Рис. 252, Схема фотоэлектрического оптического устройства для измерения коэффициента поглощения при отражении

Рис. 255. Схема фотоэлектрического оптического устройства с поочередным сравнением двух потоков

Для фотоэлектрических оптических устройств определяющее значение имеют следующие характеристики источников излучения 1) энергетическая яркость или энергетическая светимость и ее распределение 2) спектральный состав излучения и 3) форма и размеры излучателя. Наиболее часто используется тепловое излучение тел, имеющее место при любой температуре, отличной от абсолютного нуля. При одной и той же температуре различных тел их излучательная способность зависит от материала тела и состояния его поверхности и соответствует его поглощательной способности. Чем больше тело поглощает энергию излучения, тем больше и излучает ее. [c.453]

Если фотоэлектрическое оптическое устройство предназначено для оценки мощности излучения, то в формуле (822) вместо спектральной чувствительности используется интегральная чувствительность [c.460]

При использовании фотоэлектрических оптических устройств, как правило, на поток излучения от источника излучения накладывается поток излучения фона. Помехозащищенность устройства повышается с помощью анализаторов и фильтров. Тем не менее, часть потока от фона попадает на площадку приемника, вызывая реакцию 1ф, которая для уверенного действия устройства должна быть меньше г , . [c.461]

С помощью современных фотоэлектрических оптических устройств решаются следующие задачи [c.315]

Высокоточным методом аттестации образцовых колец из прозрачного материала является метод абсолютных интерференционных измерений при отражении света от диаметрально противоположных участков поверхности отверстия. По данным работы 110], этот метод обеспечивает измерения с погрешностью 0,05 мкм. Интересен метод аттестации прозрачных колец по аттестованным пробкам [11 ]. Во ВНИИМ им. Менделеева создан прибор для измерения диаметров аттестованных колец с погрешностью 0,3 мкм. Прибор содержит двухлучевой интерферометр, фотоэлектрический оптический щуп и систему подачи с помощью пьезокерамического устройства [ 1 ]. [c.202]

Проблема элементной базы остается нерешенной в настояш,ее время в полной мере, и это обстоятельство в значительной мере сдерживает и дальнейшее развитие оптических методов обработки информации и, главным образом, практическое использование этих методов. Элементную базу когерентных оптических устройств обработки информации можно объединить в следующие 4 группы 1) источники когерентного излучения 2) устройства управления когерентным излучением 3) оптические элементы 4) фотоэлектрические преобразователи. [c.222]

Оптическая система с фотоэлектрическим счетным устройством [c.121]

Прн фотоэлектрическом (бесконтактном) считывании обычно используются фотоэлектрические, оптические или пневматические устройства. [c.81]

Создаются системы с фотоэлектрическим устройством, где копир задается либо кинжальным лучом с резко очерченной границей, либо плоскостью раздела двух световых потоков с различными частотами модуляции, либо линией точечных источников света. Трудоемкость установки световых копиров меньше, чем копиров механических, однако они более сложны по конструкции. На рис. 101 представлена схема копирной системы, основанной на применении оптического устройства. Управление рабочим органом осуществляется по копиру, который образуется плоскостью раздела двух световых потоков с разной частотой модуляции (сечение А—А). На рабочем органе расположен объектив приемного [c.159]

Система ограничения перемещения с использованием инфракрасных лучей 164] по сравнению с фотоэлектрической имеет то преимущество, что исключает влияние на нее посторонних источников света. Излучаемый с определенной частотной модуляцией через оптическое устройство одного крана инфракрасный луч отражается от другого крана и попадает на приемный экран первого крана, где сравнивается с излучаемым сигналом. В качестве отражателя на кранах, работающих на расстоянии до 10 м, используется соответствующим образом отраженная часть металлоконструкции, при больших расстояниях — специальные отражатели. Система позволяет настраивать излучатель на два интервала расстояний между кранами — от 2,5 до 30 м при большем расстоянии включается сигнализация или снижается скорость передвижения, при меньшем расстоянии кран затормаживается. Система снабжена устройством самоконтроля, которое обеспечивает остановку крана при выходе из строя лампы, нарушении системы сравнения, отсутствии напряжения и т. д. [c.199]

В заключение этого краткого обзора фотоэлектрических приемников упомянем о возможности преобразования невидимого излучения (инфракрасные и ультрафиолетовые лучи) в видимое, что может быть осуществлено с помощью электронно-оптического преобразователя (ЭОП), который также способен выполнять функции усилителя света. Схема действия этого прибора представлена на рис. 8.24. На фотокатоде происходит преобразование оптического изображения в электронное. Затем электронные пучки от разных частей фотокатода фокусируются и попадают на флуоресцирующий экран, где происходит визуализация изображения. Качество изображения не очень хорошее, так как аберрации электронных пучков, как правило, больше оптических, но все же современные устройства подобного типа имеют в центре картины разрешающую способность порядка нескольких десятков линий на миллиметр, что близко к возможностям обычной фотографической пластинки. [c.443]

На рис. 35.3, а показана траектория, по которой глаз последовательно осматривает детали объекта, а на рис. 35.3, б — сам объект. Точки соответствуют тем местам, на которых глаз останавливается, черточки — перемещению глаза. Таким образом, глаз как приемник света сочетает в себе особенности, присущие фотографическому и фотоэлектрическому методу регистрации. Одновременно, с хорошим разрешением воспринимается конечная, но небольшая часть изображения. Все же изображ ение регистрируется за счет последовательного просматривания. Такое устройство позволяет концентрировать внимание на наиболее существенных деталях предметов и вместе с тем получать некоторое общее представление обо всём, что находится в поле зрения. Благодаря этой особенности глаза мы не замечаем ограниченности поля ясного зрения и оцениваем поле зрения глаза по вертикальному и горизонтальному направлениям примерно в 120—150°, т.е. значительно больше, чем у очень хороших оптических инструментов. [c.676]

Измерительная информация в рассматриваемых устройствах формируется в результате ряда последовательных преобразований, а именно сообщение о перемещении представляется в виде изменения одного из параметров лучевого потока, которое затем с помощью фотоприемника преобразуется в изменение электрической величины. После соответствующей обработки этот сигнал выдается в требуемой форме. Следовательно, фотоэлектрические преобразователи представляют собой совокупность оптических, механических и электронных звеньев. [c.138]

В качестве регистраторов освещенности могут использоваться оба упомянутых выше метода фотоэлектрический и фотографический. Однако если производить измерения освещенности стенок непосредственно на их внутренней поверхности, соприкасающейся со средой, то фотопленку или фотоэлектрический прибор необходимо помещать в герметическую кассету со светопрозрачным окном. При этом следует также иметь в виду, что присутствие измерительного устройства, обладающего иными оптическими свойствами, чем среда и поверхность, приведет к искажению светового поля и к связанным с этим погрешностям. Поэтому если идти на размещение измерительного устройства внутри модели, то необходимо предусмотреть его миниатюризацию с целью сведения отмеченных ошибок к минимуму. [c.315]

Импульсные фотоэлектрические преобразователи (рис. П.З, в) находят широкое применение в измерительных устройствах с цифровым отсчетом. На измерительном штоке 7 нарезана рейка, которая воздействует на шестерню 8. На валу 9 с шестерней 8 находится диск 3, имеющий прорези. Световой поток от источника света / через оптическую систему 2 и прорези диска 3 поступает на фотоприемник 5. При прохождении щели диска мимо оптической системы фотоприемник 5 выдает импульс на отсчетное устройство 10. Число импульсов при заданном числе прорезей на диске 3 пропорционально перемещению измерительного штока 7, т. е. изменению измеряемой детали 6. По описанной схеме построены штангенциркули с цифровым отсчетом фирмы Теза (Швейцария) и прибор для измерения диаметров крупногабаритных деталей модели ИД-7М, выпускаемый ЧИЗ. [c.307]

Прибор снабжен фотоэлектрическим устройством для непрерывной регистрации кинетики деформации материала. Непрерывная регистрация угла вращения внутреннего цилиндра обеспечивается зеркально-оптическим методом. 90 зеркал расположены по двум окружностям так, что каждое зеркало обеспечивает регистрацию угла поворота внутреннего цилиндра в пределах 8°. [c.188]

В течение ряда лет ведутся работы по созданию контрольных бесконтактных устройств. По бесконтактному методу работают оптические, телевизионные, фотоэлектрические, ультразвуковые, радиоизотопные и рентгеновские. устройства. Недостатком их является невозможность применения на операциях, где необходимо использование охлаждающей жидкости. [c.189]

Считывающие устройства для систем программного управления, их конструкция и принцип действия также обусловлены типом программоносителя. -Так, программы с магнитных лент считываются магнитными головками 4 (рис. 108, г) с кинопленки— специальными оптическими головками 6 с фотоэлементами с перфолент и перфокарт — электроконтактными головками, фотоэлектрическими 5 и пневматическими головками, которые выдают первоначальный импульс в виде тока, давления воздуха и т. д. [c.208]

Объектив является составной частью телескопических оптических систем и оптических систем микроскопов. Объективы как отдельные оптические системы разделяются на фотографические, киносъемочные, проекционные, для телевизионных передающих камер, фотоэлектрических оптических устройств и коллиматоров. Внутри каждЫ4 из этих групп объективы имеют свои отличительные особенности. [c.211]

В табл. 14 приведены примеры приемников излучения и некоторые их характеристики, необходимые для последующего светоэнергетического расчета фотоэлектрического оптического устройства. [c.451]

Светоэнергетический расчет фотоэлектрического оптического устройства должен обеспечить согласование между мощностью излучателя и минимальной реакцией приемника излучения, которая соответствует наименьшему потоку излучения, попадающему на светочувствительную площадку и задаваемому, исходя из точности, предъявляемой к рассчитываемому устройству. [c.451]

Примененная (как в станке мод. 2А450) оптическая отсчетная система с 125-кратным увеличением с помощью специального фотоэлектрического визирующего устройства позволяет автоматически и с большой точностью регистрировать штрихи (заданный размер) эталонной линейки на экране. [c.228]

Схемы на рис. 256 и 257 требуют использования приемников с одинаковыми характеристиками. Некоторые принципиальные схемы фотоэлектричёских оптических устройств были рассмотрены с целью показать назначение оптической системы и ее определяющую роль в фотоэлектрических устройствах. [c.443]

Так как длина волны лазерного излучения на несколько порядков меньше, а угловая ширина луча гораздо уже соответствующих параметров радиосистем, то появляется реальная возможность для создания приемной системы, работающей в оптическом диапазоне, размеры которой в тысячи раз меньше радиоприемных устройств [9,,, 36]. Приемное оптическое устройство фокусирует принятое излучение на ОКУ. При воздействии на ОКУ слабого сигнала определенной частоты возникает стимулированное излучение, в результате чего сигнал усиливается и поступает далее на фотоэлектрические приемники излучения, преобразующие световую энергию в электрический ток. К фотоприеиникам светового потока относятся фото- [c.212]

Фотоэлектрические свойства гидрогенизированного аморфного кремния позволяют также создавать на его основе передающие телевизионные трубки — видиконы, электрофотографические носители оптической информации для копировальных устройств и электрофо- [c.20]

В рассматриваемый период бурное развитие получают оптические системы связи. В 1870 г, был изобретен светосигнальный прибор Манжена, который долго применялся в XIX в. в различных армиях. Он состоял из керосиновой лампы, расположенной в металлическом яш,ике. Пламя лампы, находившееся в фокусе линзы диаметром около 100 мм, давало параллельный световой пучок, прерыванием которого и подавались телеграфные сигналы по азбуке Морзе. Примерно в это же время (середина XIX в.), когда не только не существовало фотоприемников, необходимейшей части всякого оптико-электронного прибора, но и сам фотоэлектрический эффект ещ е не был открыт, делались попытки создать прибор для передачи и приема оптических сигналов, модулированных звуковой частотой. В качестве индикаторов приходящих сигналов применялись довольно грубые устройства, действие которых основывалось на тепловом нагревании световыми лучами. Понятно, что такого рода устройства не могли работать удовлетворительно они были мало чувствительны и обладали большой инерционностью. Только после развития техники изготовления фотоэлементов оптическая телефония получила основу для своего развития. В 1880 г. А. Г. Белл построил так называемый фотофон, состоящий из передатчика, модулированного звуковой частотой пучка лучей, и приемника с селеновым фотоэлементом. Вышедший из передающей станции параллельной пучок лучей падал на зеркальную мембрану микрофона и после отражения от нее направлялся к приемной станции. При колебаниях мембраны поверхность ее деформировалась и в зависимости от степени отклонения от плоскости пучок отраженных ею лучей становился более или менее расходящимся. В приемную часть, следовательно, поступало большее или меньшее количество света. 1880 г. можно считать годом рождения оптических систем связи. На протяжении последующих лет было разработано и описано различными авторами несколько систем оптических телефонов, различающихся между собой по преимуществу способами получения модулированного пучка световых лучей. Наибольший интерес представляет способ модуляции светового потока, предложенный в 1897 г. Г. Симоном. Он использовал в качестве источника излучения дуговую лампу, предложенную русским изобретателем П. Н. Яблочковым, установленную в фокусе передающего параболического зеркала. Излучение лампы модулировалось системой, состоящей из микрофона, трансформатора и источников питания. Дальность работы телефона Симона была в десять раз больше дальности работы фотофона Белла и достигала примерно 2,5 км. [c.379]

При нагревании деталей контроль и регулирование температуры производятся с помощью фотопирометра ФЭП-60 и автоматического регулятора температуры (APT). Температура нагрева токами высокой частоты контролируется термопарами, приваренными к поверхности детали или зачеканенными горячим спаем в деталь. Термопары подключаются к пирометрическому милливольтметру, потенциометру или другому прибору, с помощью которых получают кривую нагрева и охлаждения. Для этих же целей служат оптические и фотоэлектрические пирометры. Объективы этих приборов при замере температуры направляют в зазор между витками индуктора, в зону изделия, выходящую из индуктора, или в специальные отверстия в активном витке индуктора. Фотоэлектрические пирометры можно встраивать в электросхему автоматики закалочного устройства. Показания фотоэлектрических пирометров зависят от состояния поверхности (наличия окалины), образующихся при сгорании масла дыма и паров воды. [c.178]

Запись кинетики малых деформаций производится фотоэлектрическим устройством 5. Для этой цели между источником света и фотоэлементом установлена рамка с фигурной щелью, которая через систему рычагов соединена с внутренним цилиндром так, что ее линейные перемещения пропорциональны углу поворота цилиндра (деформации материала). Перемещение рамки вызывает изменение светового потока, поступающего на фотоэлемент, и изменение вследствие этого его анодного тока. Величина анодного тока регистрируется трехшлейфовым осциллографом на фотобумаге. Для проверки начального положения рамки и тарировки ее перемещения в цепь фотоэлемента через электронный усилитель б включен миллиамперметр. Измерение больших деформаций осуществляется фотоэлектронным способом в сочетании с оптической системой 7. В последнем случае рамка заменяется зубчатым диском. Отметки времени воспроизводятся на фотобумаге в виде прямой, прерывающейся через каждую секунду. Длина отрезка этой прямой зависит от скорости движения фотобумаги и может изменяться от 0,15 до 110 см1сек. [c.164]

За последние 10—15 лет значительно расширилась область Приложений многолучевой интерференционной спектроскопии. Развитие фотоэлектрического метода регистрации интерференционной картины, разработка многослойных диэлектрических слоев с высоким коэ( ициентом пропускания и малой величиной поглощения, применение электронно-оптических преобразователей, создание широкой номенклатуры узкополосных интерференционных фильтров для видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра, разработка способов сканирования интерференционной картины и устройств для их реализации, теоретическое обоснование и экспериментальное осуществление муль-типлекс-эталона существенно расширили экспериментальные возможности спектрометра Фабри-Перо во всех областях оптического спектра. Следует заметить при этом, что важной причиной успешного применения эталона Фабри-Перо является его высокая свето--сила, превосходящая светосилу обычных спектральных приборов с призмой или решеткой, имеющих одинаковую тэлором Фаори-Перо величину разрешающей сйлы, [c.5]

Источник света I с помощью конденсора 2 и светофильтра 3 освещает диафрагму 4, помещенную в фокальной плоскости объектива кол 1Иматора 5. Регистрация осуществляется оптической системой (объектив 9 и диафрагма 10) с помощью фотоэлектрической схемы, состоящей из фотоэлектронного умножителя II и усилителя постоянного тока 12 с коэффициентом усиления 3-10 — 7-1(У. Регистрация производится на записывающем устройстве 13 типа УФ-220. Главной частью установки является вакуумирован-ный многолучевой интерферометр 7 с испарителем 8, помещенным в корпус с защитными стеклами 6. Схема конструкции интерферометра приведена на рис. 122. [c.200]

При фотоэлектрических датчиках со штриховыми шкалами изображение шкалы с помощью оптической системы проектируется на фотоэлементы, и при движении шкалы темное изображение штриха, попадая на фотоэлемент, вызывает импульс электрического тока. Однако при такой простейшей схеме представляется весьма затруднительным обеспечить высокую разрешающую способность, так как при малом интервале между штрихами и соответствующей толщине штриха нельзя получить четких импульсов обратной связи. Обычно интервал мёжду штрихами шкалы равен 1 жж. Для получения высокой разрешающей способности применяют датчики обратной связи более сложной конструкции, которые по аналогии с отсчетными устройствами могут быть названы двухшкальными датчиками. [c.527]

Контактные датчики, основанные на оптических принципах работы. Контрольные устройства с использованием оптических способов преобразования импульса весьма разнообразны. Наибольшее ирименение получили фотоэлектрические датчики, основанные на изменении сопротивления фотоэлементов при изменении интенсивности светового потока, в свою очередь занисящего от размера измеряемой детали. Широко применяется метод оптичеокото рычага, преобразующий механическое перемещение в откл онение светового луча. [c.351]

Оптические схемы фотоэлектрических устройств для контроля размеров в целом аналогичны оптическим схемам проекционных измерительных приборов (проекторов), но несколько отличаются от них [13]. Это обусловлено различием свойств фотоэлемента и глаза, являющихся чувствительными органами этих систем. Фотоэлемент в отличие от глаза реагирует лишь на изменение величины светового потока вне зависимости (в первом приближении) от его распределения по поверхности фотокатода. Поэтому оптическая система фотоэлектрического устройства должна удовлетворять лишь требованию наибольшего изменения светового потока, падающего на фотоэлемент при изменении контролируемого размера изделия, и может не обеспечивать резкость и неискаженность даваемых ею изображений. Это обстоятельство облегчает построение оптической системы, во многих случаях позволяя применять в фотоэлектрических устройствах простые линзы, не исправленные в отношении аберраций, дисторсии и других недостатков. С другой стороны, оптическая система фотоэлектрического устройства должна быть построена так, чтобы световой поток возможно меньше зависел от изменений неконтролируемых размеров изделия и возможно более равномерно распределялся по катоду фотоэлемента. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...