[其他]位移檢測(cè)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87107180
• 申請(qǐng)日: 1987-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87107180A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菲利普·詹姆斯·亨德森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 比克有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/04
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/04
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬,肖掬昌

本發(fā)明涉及物體的位移檢測(cè)。諸如位置，速度，加速度，壓力和溫度之類(lèi)的參數(shù)都能變換成一位移，且通過(guò)檢測(cè)該位移而確定之。

公知的位移測(cè)量系統(tǒng)中，一種如棱鏡或光柵的光譜分裂裝置把光束分成其波長(zhǎng)的分量。光譜分裂裝置的位移是通過(guò)檢測(cè)某一給定的檢測(cè)點(diǎn)上接收到的波長(zhǎng)而測(cè)定的。

本發(fā)明為這類(lèi)位移測(cè)量系統(tǒng)提供了一項(xiàng)改進(jìn)措施。

因此，所提供的用于確定物體位移的裝置包括：一個(gè)沿著通向一檢測(cè)器的光程傳播多色光用的光源;處于相對(duì)于該檢測(cè)器的預(yù)定固定位置的輻射調(diào)制裝置;用于調(diào)整多色光的光程以改變到達(dá)檢測(cè)器的光線(xiàn)的分布光譜含量的裝置，這種光程調(diào)整裝置應(yīng)能響應(yīng)物體的位移;以及分析裝置;該檢測(cè)器至少包括第一和第二光響應(yīng)元件，第一元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度是不同于第二元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度的，來(lái)自諸光響應(yīng)元件的信號(hào)被饋送到分析裝置，分析裝置根據(jù)來(lái)自光響應(yīng)元件的信號(hào)計(jì)算出如色品（CIE）圖上兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)表示的到達(dá)檢測(cè)器的光的顏色，分析裝置適合于利用物體的位移解釋到達(dá)檢測(cè)器的光的顏色。

至少需要兩個(gè)光響應(yīng)元件，而第一元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度不同于第二元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度。在一種便利的裝置中，采用了各自具有其本身的波長(zhǎng)響應(yīng)度特性的兩個(gè)不同的光響應(yīng)元件。另一種方法是，光響應(yīng)元件的一個(gè)或兩個(gè)包括一個(gè)傳遞色響應(yīng)特性的有色濾光片，因而需要時(shí)容許采用兩個(gè)相同的光響應(yīng)元件。第一和第二光響應(yīng)元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度最好使得它們各自的波長(zhǎng)/光強(qiáng)曲線(xiàn)與至少一部分的波長(zhǎng)光譜相重疊。

因此，與僅僅檢測(cè)所選一種或一種以上的波長(zhǎng)（波長(zhǎng)調(diào)制）的變化不同，彩色的變化是通過(guò)評(píng)估光譜（彩色調(diào)制）所選部分的整體變化而確定的。這樣，從彩色A（由波長(zhǎng)/光強(qiáng)曲線(xiàn)A表示）到彩色B（由波長(zhǎng)/光強(qiáng)曲線(xiàn)B表示）的變化就能根據(jù)這兩條曲線(xiàn)之間的面積計(jì)算得到，從而給出有關(guān)“真”色的完善分析。波長(zhǎng)調(diào)制的局限性在于它只是根據(jù)以一種或一種以上所選波長(zhǎng)的兩條曲線(xiàn)之間的距離的一種計(jì)算。

名詞‘多色光’在本文中是指任何多種波長(zhǎng)的輻射，具體地是指既含有可見(jiàn)光，又含有紅外線(xiàn)的輻射。而本文中為方便理解所用的名詞‘顏色’，決不是指只可以采用可見(jiàn)光。在裝置采用可見(jiàn)光譜外的輻射的情況下，名詞‘顏色’就表示該輻射的光譜分布。

最好是配置一個(gè)適合于將多色光聚焦到輻射調(diào)制裝置上的聚焦元件。光程調(diào)整裝置便于包括響應(yīng)物體的位移而移動(dòng)聚焦元件用的裝置。聚焦元件的移動(dòng)改變了通過(guò)輻射調(diào)制裝置的光束的比例，從而改變了到達(dá)檢測(cè)器的光束的顏色。

另外換個(gè)方法，配置一個(gè)反射面，使其定位成能反射聚焦在輻射調(diào)制裝置上的多色光，光程調(diào)整裝置包括用以移動(dòng)聚焦元件和反射面中之一或者兩個(gè)都移動(dòng)，以便改變聚焦元件和反射面之間距離的裝置。聚焦元件和反射面之間距離的變化又會(huì)改變通過(guò)輻射調(diào)制裝置的光束的比例。反射面最好可響應(yīng)物體的位移而相對(duì)于聚焦元件移動(dòng)。可能的話(huà)，由其位移待定的物體提供反射面，一般以壓力傳感器中的反射膜片的形式出現(xiàn)。

在一種適當(dāng)?shù)牟贾弥校椛湔{(diào)制裝置整體地形成在聚焦元件內(nèi)。聚焦元件方便地呈球形狀，或者為圓柱形，最好用透光玻璃制成。

輻射調(diào)制裝置最好包括一個(gè)不同程度上衰減被傳播波長(zhǎng)的光強(qiáng)的濾光片。該濾光片適當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)其顏色吸收特性沿其長(zhǎng)度變化的細(xì)長(zhǎng)元件。在一種適當(dāng)?shù)牟贾弥校瑸V光片包括一個(gè)具有一有色部分和一透明部分的細(xì)長(zhǎng)元件，其中所述有色部分和透明部分之間的轉(zhuǎn)變出現(xiàn)于一界限分明的邊緣處。這一邊緣適當(dāng)?shù)叵鄬?duì)于細(xì)長(zhǎng)元件的縱向軸線(xiàn)斜向地延伸。在輻射調(diào)制裝置整體地形成于聚焦元件內(nèi)的情況下，輻射調(diào)制裝置適當(dāng)?shù)匕ㄒ挥猩行牟糠郑湫螤钍乔蛐芜€是圓柱形狀則取決于聚焦元件的形狀。

本發(fā)明還屬于一種采用如本文所述的裝置而確定一物體位移的方法。尤其是一種檢測(cè)一物體位移的方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟：沿通向一檢測(cè)器的光程傳播多色光;將輻射調(diào)制裝置支承在相對(duì)于檢測(cè)器的預(yù)定固定位置上;響應(yīng)物體的位移而調(diào)整多色光的光程，以便改變到達(dá)檢測(cè)器的光的分布光譜含量;用至少第一和第二光響應(yīng)元件檢測(cè)到達(dá)檢測(cè)器的光，第一元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度是與第二元件對(duì)于波長(zhǎng)的響應(yīng)度不同的;根據(jù)光響應(yīng)元件的信號(hào)計(jì)算出如色品（CIE）圖上兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)表示的到達(dá)檢測(cè)器的光的顏色;以及利用物體的位移解釋到達(dá)檢測(cè)器的光的顏色。

圖1????是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意圖;

圖2????至圖4是根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一些實(shí)施例的示意圖;

圖5????是用于圖1至圖3的裝置中的調(diào)制元件實(shí)施例的示意圖;以及

圖6????是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)切實(shí)可行的實(shí)施例剖視圖。