1. ODPOROVÉ SNÍMAČE POLOHY

Sú založené na použití odporových potenciometrov s pohyblivým kontaktom (jazdcom), mechanicky ovládaným meracou veličinou. Najčastejšie sa používajú potenciometre s rotačným pohybom jazdca (meranie uhlového posunutia), ďalej priamočiarym posuvom jazdca (meranie polohy alebo lineárne posunutie) a pre meranie uhlovej polohy s veľkou rozlišovacou schopnosťou a tiež potenciometre so špirálovým pohybom jazdca.
Odporový senzor polohy sa chová ako napäťový delič s deliacim pomerom určeným mernou polohou. Toto potenciometrické usporiadanie vylučuje chyby spôsobené zmenami rezistivity dráhy.
Z náhradnej schémy odporového snímača polohy (obr. 1.1.) s celkovým odporom R, zaťaženého vstupným odporom obvodu pre meranie napätia Rz , možno odvodiť prevodovú charakteristiku snímača v tvare uvedenom na obr. 1.2. Kde xi je vzdialenosť jazdca od začiatku odporovej dráhy s celkovou dĺžkou xt .

1.1. náhradná schéma odporového snímača polohy

1.2. prevodová charakteristika

Meracie obvody s veľkým vstupným odporom a prúdovým napätím sú na obr. 1.3. Zapojením rezistora s odporom Rlin = Rz medzi jazdca a horný koniec potenciometra možno zmenšiť chybu nelinearity i pri veľkých pomeroch.

obr. 1.3 meracie obvody: a) napäťový sledovač, b) mostík

Druhy odporových snímačov:

Podľa tvaru kostry vinutia: - lineárne (navinuté na pásiku izolantu v rovnakej výške)
- profilové

Pri profilovaných sa závislosť odporu na polohe jazdca blíži k integrálu z priebehu profilu a preto ich možno použiť pre realizáciu nelineárnych závislostí na polohe jazdca.

Podľa materiálu odporovej dráhy: - kovové - vinuté - vrstvové - tenké vrstvy
- hrubé vrstvy
- nekovové - uhlíkové
- vodivé plastické materiály
- keramika + kov
- elektrolytické

Hybridné odporové snímače polohy používajú ako odporové vinutie vodivé stopy plastického materiálu (nie odporové vinutie).
Podľa materiálu kontaktu jazdca sú okrem najrozšírenejších typov s kovovým šmykovým kontaktom známe aj konštrukcie s ortuťovým skratom a už spomínané elektrolytické s elektródou pohybujúcou sa medzi pevnými elektródami umiestnenými v elektrolyte.

Najväčšiu rozlišovacia schopnosť majú snímače s odporovou dráhou tvorenou jednoduchým odporovým drôtom a posuvným jazdcom alebo typ s odporovou vrstvou.
Linearita závisí na rovnomernosti odporového vinutia alebo vrstvy.

Potenciometre s posuvným jazdcom majú spravidla väčšie chyby nelinearity – 0,05 až 0,1%. Linearitu možno výrazne zlepšiť pripojením paralelných alebo i sériových odporov na odbočky vyvedené na vinutie. Takto je možné korigovať aj nelinearitu spôsobenú zaťažovacím odporom Rz .

Šum potenciometrov vzniká pri pohybe jazdca po vinutí a je spôsobený elektrickými a mechanickými efektmi. Pre náročné aplikácie sa používajú dva jazdce s rôznymi rozmermi, takže nenastáva súčasná rezonancia pri rýchlom pohybe jazdcov.
Za šum možno tiež považovať kolísanie napätia pri dlhodobom nastavení jazdca na stálu polohu. Toto sa najviac prejavuje pri potenciometroch s grafitovou vrstvou a dosahuje hodnoty okolo 4,3% z nastavenej polohy.
Rušivo pôsobia aj nečistoty v styku medzi jazdcom a odporovou vrstvou (vinutím), najmä pri prenikaní vlhkosti z okolia.

Dynamické vlastnosti sú určené takmer výhradne mechanickými parametrami pohyblivých častí ako je moment zotrvačnosti a trenie.

Životnosť potenciometrov je okolo 2.106 cyklov. Záleží to však od rôznych faktorov (uloženie, vyťaženie, kvalita a i.). 2. SNÍMAČE POLOHY SO SKOKOVOU ZMENOU ODPORU (ELEKTROKONTAKTNÉ)

Prevádzajú zmenu polohy na skokovú zmenu odporu prepínaním jedného alebo aj celého pola kontaktov rozmiestnených po dráhe pohybu. Podľa spôsobu ovládania sa delia na:
Ovládanie kontaktov: - mechanicky
- magneticky - Wiegandove snímače
- jazýčkové relé
- Hallove sondy
Princíp magneticky ovládaných jazýčkových kontaktov spočíva v tom, že sa dva kontakty z plechu z magneticky mäkkého materiálu uložia do magnetického pola. Magnetický tok sa uzatvára jazýčkami a vyvoláva silové pôsobenie. Oba jazýčky sú pokryté vrstvou vzácnych kovov (Ag, Au, Pt) a sú zatavené do trubičky naplnenej inertným plynom pod nízkym tlakom (obr. 2.1.).

obr. 2.1.

Ovládanie permanentným magnetom posúvaným rovnobežne s osou kontaktu má svoje zvláštnosti spočívajúce v zmene smeru magnetického toku pri pohybe z jednej do druhej krajnej polohy (obr.2.1.a). Približovaním magnetu zľava (obr. 2.1.d) najprv vyvolá rast a neskôr zmenu jeho smeru a rastu. Na obr. 2.1.b môžeme vidieť ďalšie zopnutie kontaktov i mimo miesta prekrytia polohy magnetu a relé.
V praxi musíme počítať s vplyvom hysterézy, ako je to vidieť na obr. 2.2. Vykresľuje zóny zapnutia a vypnutia relé v závislosti na vzdialenosti kolmo orientovaného ovládacieho magnetu od stredu relé v smere osy x a y.

obr. 2.2.

zóny spínania: a) kolmá orientácia, b) rovnobežná
Kontaktné snímače s Hallovým prvkom sú elektronické snímače ovládané Hallovým napätím generovaným na elektródach pri prechode magnetického pola polovodičovou doštičkou napájanou kolmo na elektródy.
Kontaktné snímače s mechanicky ovvládaným prvkom sa okrem zvyčajných spôsobov použitia (triedenie súčastí podľa rozmeru) používajú pri automatickom meraní rozmerov meracími prístrojmi. Napr. obr. 2.3.

Wiegandov snímač je odvodený od Barkhausenového javu (obr. 2.5.), tj. vzniku rýchlych zmien napätí v cievke s feromagnetickým jadrom pri pomalom premagnetovávani vonkajším poľom. Impulzy napätia odpovedajú preklápaniu domén (elementárnych magnetov) pri magnetizácií féromagnetu. Pre praktické využitie tohto javu je výhodné, že šírka a tvar inpulzov neyávisí na rýchlosti zmien magnetizácie.

obr. 2.5. 3. INDUKČNÉ SNÍMAČE POLOHY

Indukčné snímače sú pasívne snímače, v ktorých je meraná veličina prevádzaná na zmenu indukčnosti. Magnetický obvod snímačov môže byť otvorený alebo uzavretý, usporiadanie jednoduché alebo diferenciálne.

Snímače s uzavretým magnetickým obvodom delíme na:
- snímače s premenlivou dĺžkou strednej siločiary
- snímače s premenlivou plochou Si vzduchovej medzery
- snímače s premenlivou permeabilitou

3.1. Indukčné snímače s premenlivou vzduchovou medzerou

Základné usporiadanie je na obr. 3.1. s meraným posuvom x sa mení vzduchová medzera. Permeabilita feromagnetu je podstatne väčšia ako permeabilita vákua. Používajú sa na meranie malých posuvov. Konštrukcia musí zaručiť, aby nedochádzalo k pri posuvoch x k súčasným zmenám d.
Relatívna zmena indukčnosti snímača pri zmene východzej hodnoty vzduchovej medzery určuje citlivosť a linearitu prevodovej charakteristiky.

Do triedy snímačov s premenlivou dĺžkou strednej siločiary patrí diferenciálny tlmivkový snímač s posunutým magnetickým skratom na obr.3.2.

3.2. Indukčné snímače s otvoreným magnetickým obvodom

Patria (spolu s odporovými potenciometrami) medzi najstarší typ snímačov, ale stále sa vyskytujú v praxi pre meranie polohy, najčastejšie v diferenciálnom usporiadaní podľa obr. 3.3.
Aby bolo možné určiť smer posuvu x od rovnovážnej polohy, je nutné k meraniu napätia nerovnováhy mostíka použiť synchrónny detektor (fázovo citlivý usmerňovač). Jeho referenčné napätie je odvodené z napájacieho napätia mostíka.

obr. 3.3.

3.3. Indukčné snímače transformátorové

Základom je zmena vzájomnej indukčnosti medzi primárnymi a sekundárnymi cievkami. Obdobne ako pri transformátoroch je primárna cievka napájaná z generátora striedavého napätia, takže výstupné napätie je úmerná veličina. Vzájomnú indukčnosť možno ovplyvniť niekoľkými spôsobmi, najčastejšie je otvorený magnetický obvod s posuvným jadrom, ako to vidieť na obr. 3.4.

Iné usporiadanie transformátorového snímača je na obr.

3.5.
Napätie indukované v sekundárnej cievke 2 je určené časťou celkového magnetického toku, ktorá prechádza plochou cievky. Pokiaľ je šírka posuvnej cievky malá, je indukované napätie úmerné ploche pólových nadstavcov primárneho vinutia 1, ktoré je v pravo od polohy cievky.

3.4. Induktosyn

Je druh transformátorového indukčného snímača, v ktorom sú cievky realizované technikou plošných spojov. skladá sa z primárneho vinutia s krokom na izolante (sklo, keramika, magnetický kov s izolačnou vrstvou) a jazdca s dvoma cievkami. Tvar cievok je rovnaký a pri ich vzájomnom pohybe sa mení indukčnosť. Aj keď cez susedné rovnobežné dlhšie úseky cievky jazdca preteká opačný prúd (obr.3.6.), v protiľahlom úseku sa indukuje napätie opačnej fázy, takže výsledné napätie je nulové.

3.5. Sesliny a resolvery

Používajú sa na meranie uhlovej polohy a podobne ako elektrické asynchrónne stroje sú zložené zo statorových a rotorových vinutí.

Seslin má trojfázové vinutie statoru a jednofázový rotor. Dvojica seslinov napájaných do spojených rotorov a s pripojenými statorovými vinutiami fungujú pre prenos uhlovej polohy z vysielacieho miesta na indikátor. Najčastejšie sa však používajú ako polohové transformátory (obr.3.7.).
Magnetické pole rotora indukuje v statorových vinutiach tri zložky napätia s amplitúdami závislými na uhle natočenia rotora.

3.6. Indukčné snímače na princípe víriacich prúdov

Podstata týchto snímačov je znázornená na obr. 3.8a,b. Vírivé prúdy sú vyvolávané striedavým magnetický poľom cievky. Tieto vyvolávajú v materiáloch sekundárne (odrazené) magnetické pole pôsobiace proti poli, ktoré ho vyvolalo. Tým sa zmenšuje intenzita pôvodného poľa, a s tadeto názov potlačenie poľa. Zmenšenie poľa má za dôsledok zmenšenie indukčnosti budiacej cievky a zvýšenie jej strát pretože energiu, ktorú spotrebujú vírivé prúdy na ohrev vodivého objektu je nutné nahradiť. Preto sa niekedy používa pojem vnesená impedancia. Účinky týchto prúdov možno určiť metódou zrkadlového zobrazenia cievky v meranom materiály.
Meranú časť si môžeme predstaviť ako sekundárnu cievku, ktorá je zaťažená odporom a je viazaná budiacou vzájomnou ekvivalentnou indukčnosťou. Tak ako pri transformátorových obvodoch môžeme previesť sekundárnu impedanciu na ekvivalentnú, ktorá pôsobí v primárnom vinutí.
Veľkej hustote vírivých prúdov v objekte odpovedá malá hĺbka vniku.

Fyzikálne hĺbka vniku odpovedá vzdialenosti od povrchu telesa, v ktorej sa dopadajúca rovinná elektromagnetická vlna utlmí na 95 % z intenzity na povrchu.

Aplikácia snímačov s vírivými prúdmi:

Z horeuvedeného je zrejmé, že pomocou týchto snímačov môžeme merať vlastnosť objektu, ovplyvňujúcu ktorúkoľvek veličinu (napr. zloženie povrchu). Často sa používajú na diagnostické potreby, t. j. na zisťovanie chýb materiálu, založenej na zmenách jeho permeability. Premetom merania môžu byť aj vodivé kvapaliny.
Pretože intenzita poľa prenikajúceho do objektu je závislá na vzdialenosti cievky od skúmaného predmetu, sú tieto snímače jedným z hlavných prostriedkov pre bezdotykové meranie vzdialenosti, hrúbky vodivých vrstiev alebo pri detekcií kovov.
Princíp jednoduchého snímača pre meranie vzdialenosti od vodiacej roviny je na obr. 3.8b.
Pre meranie polohy sa osvedčil jednoduchý snímač založený na zmene indukčnosti pri zasúvaní hliníkovej trubky (obr.3.9.).

Prehľad aplikácií snímačov: a) kontrola priemeru drôtu, b) hrúbky fólie, c) meranie posuvu, d) hrúbka galvanických povlakov, e) nerovnomernosť hrúbky stien trubiek, f) teplota pohyblivých objektov, g) hrúbka kovového povlaku na dielektrickej fólií, h) určenie rezistivity, i) detekcia kovov, j) kvalita výrobku, k) vysokofrekvenčná titrácia, l) detekcia trhlín.

Konštrukčné usporiadanie a meracie obvody snímačov s vírivými prúdmi:

Jednoduchý snímač s mostíkovým meracím obvodom (obr.3.8.a,b) patrí medzi najužívanejší typ.
Väčšou citlivosťou sa vyznačujú zapojenia s rezonančnými obvodmi. môžeme merať buď účinok vnesenej impedancie imaginárneho charakteru alebo jej reálne zložky. Podmienky oscilácie je možné navrhnúť aj tak, že vznik vírivých prúdov v objekte spôsobí odstránenie oscilácií. V tomto prípade ide o detektory priblíženia rozšírené v automatizačnej technike.
Veľkou citlivosťou sa vyznačujú meracie obvody založené na meraní fázovej charakteristiky LC obvodov (meria sa fáza medzi budiacim napätím a napätím na rezonančnom obvode so snímačmi).
Pre zvláštne použitie najmä v defektoskopii, aj keď len zriedka, sa využíva impulzné budenie cievky senzoru. Informácia o vlastnosti predmetu je odozvou impulzu snímaného ďalšou cievkou.
Typické usporiadanie diferenciálneho transformátorového snímača je na obr. 3.10.

Meraním fázora výstupného napätia pre rôzne vzájomné polohy snímača a predmetu získame obraz geometrického miesta koncových bodov fázora (obr. 3.11.)a jeho porovnaním s referenčným tvarom môžeme získať diagnostické informácie o sledovanom predmete.
Ďalej môžeme indukčné senzory použiť v automobilovej doprave na zisťovanie počtu, typu a rýchlosti vozidiel.

3.7. Magnetostrikčné snímače polohy

Ich podstatou je magnetostrikčná oneskorovacia linka vo forme trubky z magnetostrikčného materiálu.

V osi trubky je vodič napájaný impulzmi prúdu. S pohybom objektu je spojený prstencový magnet navlečený na trubke. Axiálne pole prstenca a kruhové magnetické pole vodiča vytvoria impulz krútiaceho momentu, ktorý sa šíri ku koncom trubky a tu sa utlmí. magnetickou deformáciou vyvolaná zmena generuje na výstupe indukčného snímača napäťový impulz. Z rýchlosti šírenia magnetického vzruchu v mat. trubky a doby medzi budiacim a výstupným impulzom sa určuje poloha v číselnom tvare.

4. KAPACITNÉ SNÍMAČE

Sú vhodné pre meranie veličín ovplyvňujúcich kapacitu kondenzátorov t. j. geometriu elektród a permitivitu priestoru, v ktorom sa uzatvára elektrické pole kondenzátora. Základný typ kapacitných snímačov je uvedený na obr.:

Medzerové kapacitné snímače sú vhodné pre meranie malých posunutí.

4.1 Kapacitné snímače s vypočítateľnou kapacitou

Kapacitu snímača možno jednoducho vypočítať len za predpokladu homogénneho poľa medzi elektródami, ináč je nutné použiť komplikované metódy výpočtu elektrického poľa, jeho tvar sa najviac mení s pohybom elektród. Presný výpočet kapacity snímača z rozmeru má značný praktický význam pretože odstraňuje nutnosť ciachovania a uľahčuje návrh snímača. Usporiadanie snímačov s vypočítateľnou kapacitou úzko súvisí s Lampardovým teorémom užívaným pre konštrukciu etanolu kapacity. Nezáleží tak na prítomností ostatných vodivých objektov. Z tohto dôvodu tiež známy kondenzátor s vylúčením nehomogénnych okrajových polí ochranným prstencom na obr. 4.1. má rovnakú kapacitu bez ohľadu na to či je uzemnená spodná alebo horná elektróda. Dôležité je si uvedomiť, že kapacitné snímače s vypočítateľnou kapacitou svojím usporiadaním súčasne vylučujú vplyvy parazitných kapacít a sú tiež necitlivé na prítomnosť kovových objektov v okolí. 4.2 Trojsvorkové kapacitné snímače

Snímač na obr. 4.2. je určený pre meranie veľkých posunutí. Meraný posuv je mechanicky viazaný s valcovou uzemnenou elektródou a kapacita medzi svorkami lineárne klesá pri zasúvaní do vnútra senzoru. Merací obvod vhodný pre meranie priechodnej kapacity je na obr. 4.3.

5. OPTOELEKTRONICKÉ SNÍMAČE POLOHY

K meraniu polohy alebo posuvu možno všeobecne využiť akúkoľvek polohu alebo posuv ovplyvnený závislosťou medzi výstupnou veličinou detektoru a parametrami zdroja optického žiarenia.

Polohu (posuv) objektu môže vyvolať:
- zmenu polohy zdroja svetelného žiarenia (svetelné stopy)
- zatienenie svetelného toku medzi zdrojom a detektorom svetelného žiarenia
- zmena uhlu odrazu lúča
- interferencia zdrojového a odrazeného lúča

Konkrétne prevedenie týchto princípov predstavujú ďalej uvedené základné typy optoelektronických snímačov polohy.

5. 1 Polohovo-citlivé snímače (PSD – position sensitive photo detector)

Sú určené pre aplikáciu kde meraná veličina ovláda polohu svetelnej stopy. Podstatou snímačov PSD je generácia párov elektrónov – diera v intristickej vrstve veľkoplošnej fotodiódy PIN pri dopade svetelnej stopy na jej čelnú plochu obr.5.1.
Elektrické pole pri prechode PI a NI vyvolá posuv dier k vrstve P a elektrónov k vrstve N.

Snímač PSD v dvojrozmernom (plošnom) prevedení na obr. 5.1. má rovnomernú odporovú vrstvu jak na vrchnej (P) tak na spodnej strane (N). Pri posuve stopy k okrajom vzniká poduškovité skreslenie rastu, ktoré možno kompenzovať geometriou vrstvy, nelinearity dosahujú asi 1 % (plocha 30x30 mm), výstupný prúd celkový asi 1 mA. Snímače PSD možno tiež použiť pre meranie polohy elektrónových a röntgenových zväzkov. Transformáciou do oblasti viditeľného svetla dosiahneme fosforujúcu vrstvu na citlivom povrchu snímača, vyžarovaniu generovaného svetla zabráni tenká antireflexná vrstva.
Vlastnosti a použitie PSD majú kvadrantové detektory, tvorené štyroma oddelenými segmentmi fotocitlivých prvkov, ktoré predstavujú kvadranty súradnicovej sústavy. Svetelná stopa, premietnutá na začiatku, vyvolá rovnaké prúdy vo všetkých segmentoch. Súradnice vychýlených stôp sa určia z prúdov segmentov najčastejšie pomerovou metódou.

5.2 Optoelektronické snímače s nábojovo-viazanou štruktúrou (CCD)

Základným elementom týchto snímačov je kapacitor realizovaný technológiou MOS (obr.5.2.), v ktorom sa hromadia náboje generované pri dopade fotónov. Elektródy kapacitoru sú transparentné a sú tvorené dobre vodivým polykryštalickým kremíkom. Na strane od svetla a vrstvou Si typu P alebo N na strane odvrátenej. Dielektrikum kapacitora je vrstva SiO2. Pripojením kladného napätia vzniká tesne pod vrstvou SiO2 miesto ochudobnené o diery – potenciálová jama, v ktorej sa usadzujú elektróny generované pri dopade elektrónov. Náboje zhromaždené v tejto jame tvoria nábojový balík s množstvom náboja úmerným osvetleniu. Potenciálová jama je schopná zachytiť volné elektróny až do svojho nasýtenia. Jej kapacita závisí na veľkosti elementu a pohybuje sa asi od 40-tisíc elektrónov až do stoviek tisíc. Preto pri väčších intenzitách žiarenia môže dôjsť k preplneniu jamy a porušeniu proporcionality osvetlenia

5.3 Optoelektrické snímače polohy s priestorovým kódom

Podstata je pravítko resp.

kotúč s radou stôp v ktorom sa striedajú priesvitné a nepriesvitné miesta tak, že vytvárajú obrazec odpovedajúci zložkám vhodného kódu. Kódovací obrazec sa z jednej strany presvetľuje a na druhej strane sníma fotocitlivými prvkami. Kritickým miestom konštrukcie je dodržanie presnej geometrie snímacích prvkov, ktoré musia u snímačov uhlovej polohy sledovať polomer. Ináč môže dôjsť k hazardným stavom. Korekciu takto vzniknutých chýb dovoľujú kódy s jednotkovou vzdialenosťou najčastejšie sa používajú obrázky podľa Grayovho kódu. Tento kód sa pri prechode do susednej polohy mení len v jednom bite, a preto je detekcia a korekcia chýb ľahká.

5.4 Snímač rozmerov clonového typu

V usporiadaní podľa obr.5.3. je valcovitý objekt umiestnený v priestore rovnobežných svetelných zväzkov. Laserový lúč rozptýlený rotujúcim hranolom a kolimačná optika vytvára pole paralelných optických lúčov. Pri rozptýlení vzniká na fotocitlivom elemente pokles signálu odpovedajúcemu cloniacemu účinku meraného objektu. Šírka impulzu nesie informáciu o rozmere objektu a určuje sa s veľkou presnosťou metódami pre číslicové meranie časových intervalov.

5.5 Optoelektronické snímače triangulácia

Ide o snímače pracujúce s odrazeným lúčom a využívajúcich metódy známych zememeračstva. V typickom usporiadaní na obr. 5.4. zväzok s infračervenej laserovej diódy modulovaný kmitočtom 16 kHz dopadá na povrch meraného objektu s nenulovým koeficientom odrazu. Pohyb objektu vyvolá odpovedajúci posuv obrazu stopy na snímači typu PSD alebo riadkovom senzore CCD. Modulovaný signál sa ľahko zosilňuje striedavým zosilovačom a ďalej vyhodnocuje synchrónnou detekciou. Preto je možno snímač použiť aj pre objekty s malou odrážavosťou. Ďalšou prednosťou modulovaného lúča je potlačenie vplyvu okolitého osvetlenia a driftu detektora. Rozlišovacia schopnosť odpovedá 16-tim bitom. Dynamické vlastnosti sú dané šírkou pásma striedavého zosilovača alebo dolnofrekvenčnej priepusti (DP) za synchrónnym detektorom. Triangulačné princípy nachádzajú významné uplatnenie vďaka dostupnosti pomerne lacných zdrojov a optoelektronických snímačov vyššej úrovni (PSD, CCD). Je však možné pracovať i s jednoduchým fotocitlivým elementom (obr.5.5.). 5.6 Optoelektronické snímače polohy na interferometrickom princípe

Základný princíp snímačov využívajúcich javu skladania (interferencia) svetelných vĺn je v usporiadaní známe ako Michelsonov interferometer na obr.5.6.

Zväzok rovnobežných lúčov dopadá pod uhlom 45° na polopriepustnú plochu. Tu sa časť svetla odráža k pevnému zrkadlu a časť postupuje k pohyblivému.

Lúče odrazené od obidvoch zrkadiel sa vektorovo sčítajú na polopriepustnej ploche. Intenzita osvetlenia v tomto mieste je meraná optoelektronickým snímačom. Intenzita je úmerná kvadrátu elektrickej zložky výsledného poľa vzniknutého interferenciou lúčov odrazených od referenčného a meracieho zrkadla. Spočítaním maxima a minima osvetlenia sa určí poloha. V optoelektronických senzoroch sa používajú ďalšie modifikácie interferometrov, z ktorých najznámejšie sú
- Twyman-Greenov
- Mach-Zehnderov
- Fábry-Perotov.

5.7 Interferometrický laserový snímač polohy a rýchlosti pohybu objektu

Ide o modifikáciu Michelsonovho princípu opierajúcu sa o dvojfrekvenčný laser s náplňou HeNe. Laserový zdroj emituje svetelné žiarenie v dvoch frekvenciách a opačnej polarizácii. Za deličom opäť vzniká preferenčný a merací zväzok. Polarizácia referenčného zväzku pred jeho dopadom na optoelektronický snímač spôsobí, že zariadenia na obidvoch kmitočtoch majú rovnakú polarizáciu a vzájomnou interferenciou vzniknú maximá a minimá intenzity osvetlenia. Na výstupe referenčného snímača vzniká signál o kmitočte 2 MHz.

5.8 Dvojitý laserový interferometer

Na prenos interpolácie má zásadný vplyv amplitúda intenzity elektrického poľa obidvoch lúčov. Nulovej intenzity osvetlenia možno dosiahnuť len pri rovnosti oboch zložiek, to však je prakticky nerealizovateľné, nakoľko počet priechodov deličom zväzku je pre lúče rôzny a prostredie v dráhe meriaceho lúča i koeficient odrazivosti objektu sa mení. Ďalej v základnom usporiadaní nemožno rozoznať smer pohybu.
Dvojitý Michelsonov interferometer na obr. 5.7. rieši tieto nedostatky zavedením ďalšieho optického kanálu, v ktorom sa používajú zväzky posunuté. Popísaná modifikácia tohto interferometru je vhodná pre realizáciu technológie integrovanej optiky na jednom Si čipe. Integrovaný planárny interferometer je udržiavaný na stálej teplote elektronickým termoregulátorom a možno dosiahnuť rozlíšenie rádovo až desať nm.

	Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

Senzory (SOČ)