NO833733L - Transducer. - Google Patents

Transducer.

Info

Publication number
NO833733L
NO833733L NO833733A NO833733A NO833733L NO 833733 L NO833733 L NO 833733L NO 833733 A NO833733 A NO 833733A NO 833733 A NO833733 A NO 833733A NO 833733 L NO833733 L NO 833733L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
emitter
detector
transducer
housing
reflective surface
Prior art date
Application number
NO833733A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Jaime Alberto Castano
Original Assignee
Gulf Applied Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gulf Applied Tech filed Critical Gulf Applied Tech
Publication of NO833733L publication Critical patent/NO833733L/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/28Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
    • G01D5/30Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication the beams of light being detected by photocells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H04R23/008Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt et transduser-apparat, og spesielt en forbedring av dette, og linjæriteten av transduser-utgangssignalet i forhold til amplityden av et inngangs-signal over et bredt dynamisk område. The present invention generally relates to a transducer apparatus, and in particular to an improvement thereof, and the linearity of the transducer output signal in relation to the amplitude of an input signal over a wide dynamic range.

Foreliggende oppfinnelse er en fortsettelse av oppfinn- The present invention is a continuation of the invention

erens U. S. patentsøknad nr. 434.287 med titel Optical Geophone. er's U.S. Patent Application No. 434,287 entitled Optical Geophone.

Det er en kjent teknikk å bruke transduser-apparat It is a known technique to use a transducer device

som en mellomkobling og overføre signal fra et første referanse-system til et signal i et annet referansesystem med det formål å overvåke eller måle det første signalet eller for å bruke det til å styre en eller annen prosess eller variabel størrelse. as an intermediate link and transfer signal from a first reference system to a signal in another reference system for the purpose of monitoring or measuring the first signal or to use it to control some process or variable quantity.

Man har benyttet transdusere som reagerer på slike fysiske inngangs-parametere som trykk, temperatur, posisjon, hastighet, aksellerasjon etc. Utgangs-signalet fra mange transdusere er elektrisk, da midler for å måle eller vise elektriske parametere er meget vel utviklet. Evnen til å overføre informasjon linjært fra et referansesystem til et annet er en meget viktig karakteristikk, som søkes oppnådd i utviklingen av alle transdusere . Transducers have been used that react to such physical input parameters as pressure, temperature, position, speed, acceleration, etc. The output signal from many transducers is electrical, as means for measuring or displaying electrical parameters are very well developed. The ability to transfer information linearly from one reference system to another is a very important characteristic, which is sought to be achieved in the development of all transducers.

Det eksisterer transduser-innretninger som er meget linjære med hensyn til inngangsinformasjon og utgangsrespons, men slike innretninger er vanligvis linjære bare over et smalt dynamisk område. Et bredt dynamisk område er kritisk-lenår det gjelder effektiv bruk av generelle multiformåls-transduserapparater. Transducer devices exist that are highly linear with respect to input information and output response, but such devices are typically linear only over a narrow dynamic range. A wide dynamic range is critical to the efficient use of general purpose transducer devices.

Det vanlige valg i utviklingen av transduser-apparater for spesielle formål har to komponenter: for det første den nødvendige linjæritet mellom inngangen til transduseren og utgangen fra transduseren; og for det annet bredden av det dynamiske område forbundet med de inngangs- og utgangsverdier over hvilke transduserapparatet skal arbeide. The common choice in the development of special purpose transducer devices has two components: first, the required linearity between the input to the transducer and the output from the transducer; and secondly, the width of the dynamic range associated with the input and output values over which the transducer apparatus is to work.

Den laveste ende av det dynamiske område er definert ved The lowest end of the dynamic range is defined by

det minste inngangs-signal på hvilket transduseren vil reagere linjært. Denne egenskap er kalt følsomhet, og det er generelt ønskelig at transduseren er så følsom som mulig, dvs., at den er istand til å reagere på den minst mulige størrelse av den aktuelle fysiske variable. Den øvre ende av det dynamiske område er gitt av det største inngangs-signal på hvilket transduseren vil reagere linjært, og dette bør være så stort som mulig. the smallest input signal to which the transducer will respond linearly. This property is called sensitivity, and it is generally desirable that the transducer is as sensitive as possible, i.e. that it is able to react to the smallest possible magnitude of the relevant physical variable. The upper end of the dynamic range is given by the largest input signal to which the transducer will respond linearly, and this should be as large as possible.

En annen viktig egenskap av en transduser er dens frekvens-respons. Denne definerer den relative amplityde av transduserens utgangs-signal som følge av oscillerende inngangs-signaler med forskjellige frekvenser. Mange fysiske variable som skal måles eller overvåkes er av en oscillerende eller dynamisk natur, og det er viktig at transduseren reagerer på de spesielle frekvenser tilstede i det dynamiske fenomen som blir målt eller overvåket. Det er like viktig at transduseren ikke reagerer på visse andre frekvenser som man vil hindre fra å påvirke måling-ene. Det er således en ønskelig egenskap ved en transduser at dens frekvens-respons kan bli innrettet etter forskjellige målesituasjoner. Another important characteristic of a transducer is its frequency response. This defines the relative amplitude of the transducer's output signal as a result of oscillating input signals with different frequencies. Many physical variables to be measured or monitored are of an oscillating or dynamic nature, and it is important that the transducer responds to the particular frequencies present in the dynamic phenomenon being measured or monitored. It is equally important that the transducer does not respond to certain other frequencies that you want to prevent from affecting the measurements. It is thus a desirable property of a transducer that its frequency response can be adapted to different measurement situations.

Nå tilgjengelige transduser-apparater er i alminnelighet meget avhengig av det tilhørende utstyr. Denne avhengighet bevirker problemer i nøyaktig overføring av informasjon fra et første referanse-system til et annet referanse-system. Problemer med nøyaktig omforming av informasjon kan således ligge i motstanden av forbindelses-kabelen, vekten av selve transduser-apparatet, mekanisk slitasje forbundet med transduser-apparatet og innretning av apparatet i en spesiell orientering. Problemer av denne natur er meget vanskelige å oppdage og rette. Mange transdusere ifølge tidligere kjent teknikk har derfor mange ulemper. Currently available transducer devices are generally very dependent on the associated equipment. This dependence causes problems in the accurate transfer of information from a first reference system to another reference system. Problems with accurate transformation of information can thus lie in the resistance of the connecting cable, the weight of the transducer apparatus itself, mechanical wear associated with the transducer apparatus and arrangement of the apparatus in a particular orientation. Problems of this nature are very difficult to detect and correct. Many transducers according to prior art therefore have many disadvantages.

Det er således behov for et unikt transduser-apparat som kan innrettes etter mange og varierte transduser-behov, og som frembringer den beste linjæritet mellom inngangen til transduseren og utgangen fra transduseren, som har et meget bredt dynamisk område, som er billig, og hvis frekvens-respons kan tilpasses forskjellige målesituasjoner. There is thus a need for a unique transducer apparatus which can be adapted to many and varied transducer needs, and which produces the best linearity between the input to the transducer and the output from the transducer, which has a very wide dynamic range, which is inexpensive, and if frequency response can be adapted to different measurement situations.

Idet man tar hensyn til behovet for et forbedret transduser-apparat for å overføre informasjon fra et første system til et annet system, er det et generelt trekk ved den foreliggende oppfinnelse å frembringe et nytt transduser-apparat som minimaliserer eller reduserer problemer av de nevnte typer, og spesielt problemene med ikke-linjæritet og smalt dynamisk område . Taking into account the need for an improved transducer apparatus for transferring information from a first system to another system, it is a general feature of the present invention to provide a new transducer apparatus which minimizes or reduces problems of the aforementioned types , and in particular the problems of non-linearity and narrow dynamic range.

Det er derfor et trekk ved den foreliggende oppfinnelse å frembringe et unikt transduser-apparat med meget høy følsomhet, meget bredt dynamisk område og meget høy linjæritet. It is therefore a feature of the present invention to produce a unique transducer apparatus with very high sensitivity, very wide dynamic range and very high linearity.

Et annet trekk ved den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et unikt transduser-apparat som er mindre utsatt for elektriske forstyrrelser. Et mer spesielt trekk ved den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et transduser-apparat som er uten elektriske forstyrrelser, da det benytter optiske fiber-komponenter. Another feature of the present invention is to provide a unique transducer apparatus which is less susceptible to electrical disturbances. A more special feature of the present invention is to produce a transducer apparatus which is free of electrical interference, as it uses optical fiber components.

Et videre trekk ved den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et unikt transduser-apparat som har et bredt frekvens-område og som kan avstemmes til forskjellige resonans-frekvenser. A further feature of the present invention is to produce a unique transducer device which has a wide frequency range and which can be tuned to different resonance frequencies.

Ytterligere et trekk ved den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et unikt transduser-apparat som ikke er bundet til innretning i noen spesiell orientering. A further feature of the present invention is to produce a unique transducer apparatus which is not bound to the device in any particular orientation.

Enda et trekk ved den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et unikt transduser-apparat som eliminerer kobling mellom inngangs- og utgangs-signalene, og som har et utgangs-signal med en lav impedans. Yet another feature of the present invention is to produce a unique transducer apparatus which eliminates coupling between the input and output signals, and which has an output signal with a low impedance.

Flere formål og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil tildels bli påpekt i den følgende forklaring, og vil tildels fremgå av forklaringen eller kunne finnes ved praktisk an-vendelse av oppfinnelsen. Formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse kan bli realisert ved hjelp av de kombinasjoner og skritt som er spesielt påpekt i de vedheftede krav. Several objects and advantages of the present invention will partly be pointed out in the following explanation, and will partly appear from the explanation or can be found by practical application of the invention. Purpose, features and advantages of the present invention can be realized with the help of the combinations and steps that are specifically pointed out in the attached claims.

For å oppnå de forannevnte formål, trekk og fordeler, og To achieve the aforementioned purposes, features and benefits, and

i henhold til hensikten med oppfinnelsen som utført og beskrevet her, er det anordnet et unikt transduser-apparat som har linjaer respons over et bredt dynamisk område. Transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter en emitter for utsending av stråler, en detektor operativt forbundet med emitteren for å motta strålene som sendes ut av emitteren, hvor strålene eller deres forlengelse forbundet med emitteren og detektoren konvergerer mot et felles krysningspunkt, dvs. et felles fokus-punkt; en reflektor-anordning i avstand fra det felles fokus-punkt for å reflektere strålene som utsendes fra emitteren mot detektoren, transduser-apparatet for å måle en endring i avstanden mellom lokaliteten for reflektor-anordningen og for emitteren og detektoren; avstandsbestemmelsen er basert på forskjellen i mengde av stråler som blir mottatt av detektoren før og etter endringen i avstand mellom reflektoren og in accordance with the purpose of the invention as carried out and described here, a unique transducer apparatus is provided which has linear response over a wide dynamic range. The transducer apparatus according to the present invention comprises an emitter for emitting rays, a detector operatively connected to the emitter to receive the rays emitted by the emitter, where the rays or their extension connected to the emitter and the detector converge towards a common crossing point, i.e. a common focal point; a reflector device spaced from the common focal point for reflecting the rays emitted from the emitter towards the detector, the transducer apparatus for measuring a change in the distance between the location of the reflector device and of the emitter and the detector; the distance determination is based on the difference in the amount of rays that are received by the detector before and after the change in distance between the reflector and

emitter/detektor-enheten. the emitter/detector unit.

Strålene som sendes ut av emitteren og mottas av detektoren kan være elektromagnetiske stråler, lyd, subatomiske partikler, varme e.l. Fortrinnsvis er strålen som sendes ut fra emitteren lys. Transduseren ifølge den foreliggende oppfinnelse kan bruke ikke-polarisert lys. The rays sent out by the emitter and received by the detector can be electromagnetic rays, sound, subatomic particles, heat etc. Preferably, the beam emitted from the emitter is light. The transducer according to the present invention can use non-polarized light.

De stråler som sendes ut av emitteren og som mottas av detektoren skal fortrinnsvis også bringes til å konvergere mot et felles lysningspunkt ved hjelp av en fokuseringsanordning. Det foretrekkes spesielt at fokuserings-anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er en optisk linse, når emitteren utstråler lys eller annen optisk brytbar energi. The rays which are sent out by the emitter and which are received by the detector should preferably also be brought to converge towards a common illumination point by means of a focusing device. It is particularly preferred that the focusing device according to the present invention is an optical lens, when the emitter radiates light or other optically refractable energy.

Transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er anordnet for justering av apparatets frekvens-respons ved å endre de mekaniske karakteristikker (masse, stivhet, dempning) av et opphengs-system som understøtter den reflekterte overflate, når opphengs-systemet er innrettet for å reagere elastisk på en ekstern kraft. Alternativt kan frekvens-responsen av transduser-apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse bli justert selektivt og endre de mekaniske karakteristikker av et elastisk system som understøtter kombinasjonen av emitter og detektor når emitter og detektor er arrangert til å engasjeres fysisk i den eksterne kraft. The transducer device according to the present invention is arranged for adjusting the frequency response of the device by changing the mechanical characteristics (mass, stiffness, damping) of a suspension system that supports the reflected surface, when the suspension system is designed to respond elastically to an external force. Alternatively, the frequency response of the transducer apparatus according to the present invention can be adjusted selectively and change the mechanical characteristics of an elastic system that supports the combination of emitter and detector when the emitter and detector are arranged to engage physically in the external force.

Endringen i posisjonen av den reflekterende overflate blir brukt til å måle eller overvåke den aktuelle variable størrelse ved å koble denne til en endring i overflatens posisjon. På denne måten kan transdusere innrettes til å måle en rekke forskjellige parametere, f.eks. trykk, hastighet, aksellerasjon, høyde o.l. The change in the position of the reflective surface is used to measure or monitor the relevant variable quantity by connecting this to a change in the surface's position. In this way, transducers can be adapted to measure a number of different parameters, e.g. pressure, speed, acceleration, height, etc.

Transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er meget kompatibelt med fiberoptik-komponenter for overføring av energi til og fra en reflekterende overflate. The transducer apparatus according to the present invention is highly compatible with fiber optic components for transferring energy to and from a reflective surface.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Bigur 1 er et sideriss i snitt av en konvensjonell elektrodynamisk transduser av tidligere kjent teknikk for omforming av hastighet til et elektrisk signal. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawings, where: Figure 1 is a side view in section of a conventional electrodynamic transducer of previously known technology for converting speed into an electrical signal.

Figur 2 er en frekvens-respons-kurve for transduser-apparatet på figur 1, med forsøk på å flate ut frekvens- Figure 2 is a frequency-response curve for the transducer device in Figure 1, with an attempt to flatten the frequency

responsen ved bruk av en ekstern dempings-motstand. the response when using an external damping resistor.

Figur 3 er et sideriss i snitt av en foretrukken utførelse av transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, med den spesielle utførelse av en optisk geofon. Figur 4 er et skjematisk diagram av en foretrukket ut-førelse av transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, og omfatter en responskurve. Figur 5 er et skjematisk diagram av en annen foretrukken utførelse av transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, og Figur 6 er et perspektiv-riss av en annen foretrukket ut-førelse av transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse med den spesielle utførelse av en optisk geofon, og illustrerer en metode for å variere den naturlige resonans-frekvens. Figure 3 is a side view in section of a preferred embodiment of the transducer apparatus according to the present invention, with the particular embodiment of an optical geophone. Figure 4 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the transducer apparatus according to the present invention, and includes a response curve. Figure 5 is a schematic diagram of another preferred embodiment of the transducer apparatus according to the present invention, and Figure 6 is a perspective view of another preferred embodiment of the transducer apparatus according to the present invention with the particular embodiment of an optical geophone, and illustrates a method of varying the natural resonance frequency.

Den ovenstående generelle beskrivelse og den følgende detaljerte beskrivelse er bare illustrerende for oppfinnelsen, og flere moder, fordeler og spesielle trekk ved oppfinnelsen vil bli observert av teknisk kyndige personer ved gjennomgåelse av den detaljerte beskrivelse. The above general description and the following detailed description are only illustrative of the invention, and several modes, advantages and special features of the invention will be observed by technically skilled persons upon review of the detailed description.

Oppfinnelsen skal nå forklares i detalj under henvisning til de foretrukne utførelser som illustrert i de medfølgende tegninger. The invention will now be explained in detail with reference to the preferred embodiments as illustrated in the accompanying drawings.

For bedre å illustrere de forbedrede karakteristikker ved transduserapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse, illustrerer figurene 1 og 2 en konvensjonell elektrodynamisk transduser for hastighet og dens tilsvarende frekvensrespons. På figur 1 er det vist en elektrodynamisk transduser 10 av tidligere kjent teknikk. Den elektrodynamiske transduser 10 er innesluttet i huset 12. Inne i huset 12 er det en anordning for å produsere et magnetisk felt, så som den permanente ringmagnet 14 og staven 15. Den permanente ringmagnet 14 og staven 15 er fastmon-tert i huset 12. En spole 18 er opphengt i det magnetiske felt-et som er generert av magneten 14. Spoleformen 16 er opphengt ved et fjæroppheng 20. En elektrisk kabel 22 er anordnet for å overføre utgangsinformasjonen som oppsamles fra spolen 18. To better illustrate the improved characteristics of the transducer apparatus of the present invention, Figures 1 and 2 illustrate a conventional electrodynamic velocity transducer and its corresponding frequency response. Figure 1 shows an electrodynamic transducer 10 of prior art. The electrodynamic transducer 10 is enclosed in the housing 12. Inside the housing 12 there is a device for producing a magnetic field, such as the permanent ring magnet 14 and the rod 15. The permanent ring magnet 14 and the rod 15 are fixedly mounted in the housing 12. A coil 18 is suspended in the magnetic field generated by the magnet 14. The coil form 16 is suspended by a spring suspension 20. An electrical cable 22 is arranged to transmit the output information collected from the coil 18.

Den elektrodynamiske transduser 10 illustrert på figur 1 ble brukt til å måle den relative vertikale bevegelse av transduseren. Når huset 12 og magneten 14 vibreres, vil spolen 18 ha en tendens til å holde seg i ro på grunn av treghet. Det bevegelige magnetfeltet som genereres av magneten 14 genererer en spenning over spolen 18 som er proporsjonal med hastigheten og forskyvningen av magneten 14. Frekvens-karakteristikken som oppnås ved den elektrodynamiske transduser 10 kan endres ved å bruke motstander 25 av forskjellige verdier. The electrodynamic transducer 10 illustrated in Figure 1 was used to measure the relative vertical movement of the transducer. When the housing 12 and the magnet 14 are vibrated, the coil 18 will tend to remain at rest due to inertia. The moving magnetic field generated by the magnet 14 generates a voltage across the coil 18 that is proportional to the speed and displacement of the magnet 14. The frequency response obtained by the electrodynamic transducer 10 can be changed by using resistors 25 of different values.

Figur 2 illustrerer forskyvning/frekvens-karakteristikken av den elektrodynamiske transduser 10 illustrert på figur 1. Kurven 24 illustrerer den naturlige resonans-frekvens av den elektrodynamiske transduser 10. Kurven 24 viser en økende respons fra 0 Hertz (Hz) opp til systemets resonans-frekvens (omtrent 22 Hz). Deretter avtar responsen med økende frekvens til omtrent det opprinnelige nivå. Figure 2 illustrates the displacement/frequency characteristic of the electrodynamic transducer 10 illustrated in Figure 1. Curve 24 illustrates the natural resonant frequency of the electrodynamic transducer 10. Curve 24 shows an increasing response from 0 Hertz (Hz) up to the system's resonant frequency (about 22 Hz). Then the response decreases with increasing frequency to approximately the original level.

Det er ønskelig, i enhver transduser, å ha en flat frekvens-respons. Det er derfor nødvendig å dempe det elektriske signal forbundet med en transduser så som den elektrodynamiske transduser 10. Signalet kan bli dempet ved å endre verdien av motstanden 25 (se figur 1). Respons-kurvene 26, 28 og 30 illustrerer effekten av tre forskjellige verdier av dempningsmot-standen, ved å variere motstanden 25, på frekvens-karakteristikken av den elektrodynamiske transduser 10. Kurvene 26, 28 og 30 illustrerer de uønskede effekter som tidligere nevnt. Disse uønskede effekter kommer av en demping av responskurven som var nødvendig for å opprettholde en flat frekvens-karakteristikk. De uønskede egenskaper som merkes i kurvene 26, 28 og 30 er tap av følsomhet, skifting av toppverdien i kurven mot høy-ere frekvenser og endring i fasekarakteristikken. It is desirable, in any transducer, to have a flat frequency response. It is therefore necessary to attenuate the electrical signal associated with a transducer such as the electrodynamic transducer 10. The signal can be attenuated by changing the value of the resistor 25 (see Figure 1). The response curves 26, 28 and 30 illustrate the effect of three different values of the damping resistor, by varying the resistance 25, on the frequency characteristic of the electrodynamic transducer 10. The curves 26, 28 and 30 illustrate the undesirable effects as previously mentioned. These undesirable effects come from a damping of the response curve that was necessary to maintain a flat frequency characteristic. The undesirable characteristics that are noticed in curves 26, 28 and 30 are loss of sensitivity, shift of the peak value in the curve towards higher frequencies and change in the phase characteristic.

I tillegg er det andre faktorer som bevirker problemer når man benytter slike transdusere som den elektrodynamiske transduser 10. Spesielt kan følsomheten av den elektrodynamiske transduser 10 bli øket ved å øke antallet av vindinger av tråd i spolen 18. Den økede trådmengde vil imidlertid øke vekten av den elektrodynamiske transduser 10. En økning i vekt er uønsket hvis innretningen er konstruert for å måle bevegelse. Slike innretninger som den elektrodynamiske transduser 10 har dessuten problemer med mekanisk slitasje på grunn av de bevegelige deler, såvel som med det kravet at den elektrodynamiske transduser 10 må plasseres i en presis orientering i forhold til en vertikal linje. Denne orientering avhenger av konstruksjonen av fjær-opphenget. Ellers ville spolen virke utenfor det korte gapet innenfor hvilket magnetfeltet er omtrent konstant, og disse ville forårsake forvrengning i transduserens utgangs-signal. In addition, there are other factors that cause problems when using such transducers as the electrodynamic transducer 10. In particular, the sensitivity of the electrodynamic transducer 10 can be increased by increasing the number of turns of wire in the coil 18. However, the increased amount of wire will increase the weight of the electrodynamic transducer 10. An increase in weight is undesirable if the device is designed to measure movement. Such devices as the electrodynamic transducer 10 also have problems with mechanical wear due to the moving parts, as well as with the requirement that the electrodynamic transducer 10 must be placed in a precise orientation in relation to a vertical line. This orientation depends on the construction of the spring suspension. Otherwise, the coil would act outside the short gap within which the magnetic field is approximately constant, and these would cause distortion in the transducer's output signal.

Transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er The transducer apparatus according to the present invention is

fri for alle de ovennevnte ulemper, da den benyttede trans-duserteknikk er uten kontakt, inngangs- og utgangs-signalene er totalt isolert fra hverandre, og der er ikke noe behov for ekstern dempning av transduserens respons. free of all the above-mentioned disadvantages, as the transducer technique used is non-contact, the input and output signals are totally isolated from each other, and there is no need for external attenuation of the transducer's response.

Figur 3 er et sideriss i snitt av en utførelse av transduser-apparatet 32 ifølge foreliggende oppfinnelse, spesielt utført som en optisk geofon. Transduser-apparatet 32 er under-støttet av huset 34. Huset 34 blir brukt til å forbinde og å støtte de andre komponenter av transduser-apparatet 32. Den reflekterende overflate 36 og en emitter/detektor-modul 38 er forbundet med det indre av huset 34. Emitter/detektor-modulen 38 sender ut stråler som faller mot den reflekterende overflate 36. Den reflekterende overflate 36 reflekterer strålene slik at de blir mottatt av emitter/detektor-modulen 38. Emitter/ detektor-modulen 38 blir forsynt med kraft av kabelen 40. Figure 3 is a side view in section of an embodiment of the transducer apparatus 32 according to the present invention, especially designed as an optical geophone. The transducer apparatus 32 is supported by the housing 34. The housing 34 is used to connect and support the other components of the transducer apparatus 32. The reflective surface 36 and an emitter/detector module 38 are connected to the interior of the housing 34. The emitter/detector module 38 emits rays which fall on the reflective surface 36. The reflective surface 36 reflects the rays so that they are received by the emitter/detector module 38. The emitter/detector module 38 is supplied with power by the cable 40.

På figur 3 kan enten den reflekterende overflate 36 eller emitter/detektor-modulen 3 8 være elastisk forbundet med hoved-delen 34. Da transduser-apparatet 32 har en bevegelses-kompo-nent i lengderetningen, vil den reflekterende overflate 36 eller emitter/detektor-modulen 38, som er elastisk forbundet med huset 34, på grunn av treghet ha en tendens til å holde seg på plass. Avstanden mellom den reflekterende overflate 3 6 og emitter/ detektor-modulen 3 8 vil således endre seg når transduser-apparatet 32 blir beveget i lengderetningen. Endringen i avstand mellom den reflekterende overflate 36 og emitter/detektor-modulen 38 blir indikert av endringen i den energimengden som blir mottatt av emitter/detektor-modulen 38 før bevegelsen og under bevegelsen. In Figure 3, either the reflective surface 36 or the emitter/detector module 38 can be elastically connected to the main part 34. As the transducer device 32 has a movement component in the longitudinal direction, the reflective surface 36 or emitter/detector will -the module 38, which is elastically connected to the housing 34, due to inertia tend to stay in place. The distance between the reflective surface 3 6 and the emitter/detector module 3 8 will thus change when the transducer device 32 is moved in the longitudinal direction. The change in distance between the reflective surface 36 and the emitter/detector module 38 is indicated by the change in the amount of energy received by the emitter/detector module 38 before the movement and during the movement.

Transduser-apparatet illustrert på figur 3 har den reflekterende overflate 36 elastisk forbundet med huset 34, og emitter/ detektor-modulen 38 fast forbundet med huset 34. The transducer device illustrated in Figure 3 has the reflective surface 36 elastically connected to the housing 34, and the emitter/detector module 38 fixedly connected to the housing 34.

I utførelsen av den foreliggende oppfinnelse som vist på figur 4, kan den reflekterende overflate 36 være montert på enhver passende måte. F.eks. kan en reflekterende overflate være montert ved to sider, krag-montert, fjær-montert eller porsjons-montert. De mekaniske egenskaper av monterings-systemet be- stemmer transduserens frekvens-respons. Praktisk talt hvilken som helst ønsket frekvens-respons kan bli oppnådd ved korrekt valg av de mekaniske parametere av monterings-systemet. Forskjellige og andre typer av vibrerende, reflekterende overflater kan bli brukt,f.eks. magnetfelter. Enhver reflekterende overflate 36 er akseptabel hvis overflaten 36 har en tendens til å forbli i ro på grunn av treghet eller med andre midler når huset 34 blir beveget. Alternativt kan emitter/detektor-modulen 3 8 være elastisk montert til huset 34, og den reflekterende overflate 36 kan være en stiv struktur. In the embodiment of the present invention as shown in Figure 4, the reflective surface 36 may be mounted in any suitable manner. For example a reflective surface can be mounted on two sides, collar-mounted, spring-mounted or portion-mounted. The mechanical properties of the mounting system determine the transducer's frequency response. Practically any desired frequency response can be achieved by correctly choosing the mechanical parameters of the mounting system. Different and other types of vibrating, reflective surfaces can be used, e.g. magnetic fields. Any reflective surface 36 is acceptable if the surface 36 tends to remain stationary due to inertia or other means when the housing 34 is moved. Alternatively, the emitter/detector module 38 can be elastically mounted to the housing 34, and the reflective surface 36 can be a rigid structure.

Figur 4 er et skjematisk diagram av en foretrukken utførelse av transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse. Elementene på figur 4 er rettet mot bruken av en optisk transduser, men elementene og virksomheten ifølge foreliggende oppfinnelse kan lett bli utledet fra forskj:ellige lignende komponenter. Figure 4 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the transducer apparatus according to the present invention. The elements of figure 4 are directed towards the use of an optical transducer, but the elements and the operation according to the present invention can easily be derived from various similar components.

Transduser-apparatet som er illustrert på figur 4 viser en reflekterende overflate 36 som blir truffet av stråler utsendt fra lyskilden 42. Lyskilden 42 sender ut stråler som passerer gjennom fokuserings-anordningen 44 til å utforme brennpunktet 60 på den motsatte side av den reflekterende overflate 36, fra lyskilden 42. Strålene som treffer den reflekterende overflaten The transducer apparatus illustrated in Figure 4 shows a reflective surface 36 which is struck by rays emitted from the light source 42. The light source 42 emits rays which pass through the focusing device 44 to form the focal spot 60 on the opposite side of the reflective surface 36 , from the light source 42. The rays hitting the reflecting surface

3 6 blir reflektert mot fotodetektoren 48. Fokuserings-anordningen 4 6 bevirker at fotodetektoren 4 8 mottar stråler med brennpunktet 60. Både utsendte og mottatte stråler har således det felles fokuspunkt 60. 3 6 is reflected towards the photo detector 48. The focusing device 4 6 causes the photo detector 4 8 to receive rays with the focal point 60. Both emitted and received rays thus have the common focus point 60.

Lyskilden 42 kan sende ut synlig, infrarødt eller ultra-violett lys. Det er også mulig å benytte den foreliggende oppfinnelse med en annen linjært forplantende energi enn lys. Enhver elektromagnetisk utstråling, lyd, subatomiske partikler, varme e.l. kunne således bli sendt ut fra kilden 42, fokusert ved en fokuserings-anordning 44 til brennpunktet 60. Energien kunne støte mot enhver passende reflekterende overflate 3 6 for å reflekteres mot og aksepteres av detektoren 4 8 etter å ha passert gjennom en annen fokuserings-anordning 46 med det samme fokuspunkt 60. The light source 42 can emit visible, infrared or ultra-violet light. It is also possible to use the present invention with a different linear propagating energy than light. Any electromagnetic radiation, sound, subatomic particles, heat etc. could thus be emitted from the source 42, focused by a focusing device 44 to the focal point 60. The energy could impinge on any suitable reflective surface 3 6 to be reflected against and accepted by the detector 4 8 after passing through another focusing device 46 with the same focal point 60.

På figur 4 er det vist en kurve som illustrerer utgangs-signalet fra transduser-apparatet som vist skjematisk ovenfor, som følge av en endring i posisjonen av den reflekterende overflate 36. Kurven 50 viser utgangs-signalet av lysdetektoren 48. Figure 4 shows a curve illustrating the output signal from the transducer apparatus as shown schematically above, as a result of a change in the position of the reflective surface 36. The curve 50 shows the output signal of the light detector 48.

Kurven 50 har en nedre side 52, en øvre side 54 og en topp 56. The basket 50 has a lower side 52, an upper side 54 and a top 56.

Den nedre side 52 og den øvre side 54 er i det vesentlige linjære i form. The lower side 52 and the upper side 54 are substantially linear in shape.

En meget fordelaktig karakteristikk av et transduser- A very advantageous characteristic of a transducer-

apparat er at transduser-anordningens utgangs-signal er linjært. Punktet 60 er det felles fokuspunkt hvor både kilden 42 og detektoren 48 blir gjenspeilet ved fokuseringsanordningene 44 og 46. Det felles fokuspunkt 60 er plassert nær, men adskilt fra den reflekterende overflate 36. Når den reflekterende overflate 36 blir forskjøvet fra det felles fokuspunkt 60, vil detektorens utgangs-signal følge enten den øvre side 54 eller den nedre side 52 av detektor-utgangskurven 50. I begge tilfeller vil transduser-signalet bli en linjær funksjon av den reflekterende over-flates posisjon. device is that the transducer device's output signal is linear. The point 60 is the common focal point where both the source 42 and the detector 48 are reflected by the focusing devices 44 and 46. The common focal point 60 is located close to, but separate from, the reflective surface 36. When the reflective surface 36 is displaced from the common focal point 60, the detector's output signal will follow either the upper side 54 or the lower side 52 of the detector output curve 50. In both cases, the transducer signal will become a linear function of the position of the reflecting surface.

Som vist på figur 4, vil den reflekterende overflate 36 i As shown in Figure 4, the reflective surface 36 i

sin hvilestilling være i en posisjon som faller sammen med linjen A, tilsvarende punktet 62 på den øvre side 54 av detektor-utgangskurven 50. Når den reflekterende overflate 36 beveger seg, viser kurven 50 at utgangs-signalet vil forbli linjært hvis forskyvningen ikke passerer toppen 56, den øvre ende av den øvre side 54 eller den nedre ende av en nedre side 52. its rest position be in a position coinciding with line A, corresponding to the point 62 on the upper side 54 of the detector output curve 50. As the reflective surface 36 moves, the curve 50 shows that the output signal will remain linear if the displacement does not pass the peak 56, the upper end of the upper side 54 or the lower end of a lower side 52.

På grunn av den spesielle utforming av foreliggende oppfinnelse, vil en liten forskyvning av den reflekterende overflate 36 bevirke en meget stor endring i utgangs-signalet fra fotodetektoren 48. Hvis fokuspunktet 60 var plassert i plan med den reflekterende overflate 36 langs linjen A, ville detektor-utgangssignalet være spesielt ufølsomt overfor en forskyvning av overflaten 36. Due to the particular design of the present invention, a small displacement of the reflective surface 36 will cause a very large change in the output signal from the photodetector 48. If the focal point 60 were placed in a plane with the reflective surface 36 along the line A, the detector would - the output signal be particularly insensitive to a displacement of the surface 36.

Et forsiktig valg av fokuspunktet 60 for å tilpasse fokuspunktet A careful selection of the focus point 60 to adjust the focus point

i en passende region av detektor-utgangskurven 50 er derfor kritisk. Det krav at bevegelsesområdet for den reflekterende overflate 36 ligger langs de linjære deler av kurven 50, frembringer et antall fordelaktige resultater, f.eks. linjæritet av utgangs-signalet i forhold til vibrasjons-amplityden, et bredt dynamisk område og høy ytre følsomhet. in an appropriate region of the detector output curve 50 is therefore critical. The requirement that the range of motion of the reflective surface 36 lies along the linear portions of the curve 50 produces a number of advantageous results, e.g. linearity of the output signal in relation to the vibration amplitude, a wide dynamic range and high external sensitivity.

I transdusere som krever små elektriske forstyrrelser kan In transducers that require small electrical disturbances can

en optisk fiberkabel bli benyttet. Figur 5 er et skjematisk diagram av en foretrukken utførelse av den foreliggende oppfinnelse, som benytter en teknikk basert på fiberoptik. Et ytre transduser-rom 34a kan bli plassert fjernt fra registrerings- an optical fiber cable be used. Figure 5 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the present invention, which uses a technique based on fiber optics. An outer transducer compartment 34a may be located remote from the recording

stasjonen 70. Registrerings-stasjonen 70 kan inneholde en lyskilde 72, en fotodetektor 74, fokuserings-anordninger 76 og 78, og en stråleskiller 84. Det ytre transduser-rom 34a kan inneholde en reflekterende overflate 36a og en fokuserings-anordning 82. Registrerings-stasjonen 70 og det ytre transduser-rom 34a kan forbindes med fiberoptik-kabelen 80. Lyset som sendes og mottas ville bli sendt gjennom fiberoptik-kabelen 80. the station 70. The registration station 70 can contain a light source 72, a photo detector 74, focusing devices 76 and 78, and a beam splitter 84. The outer transducer space 34a can contain a reflective surface 36a and a focusing device 82. the station 70 and the outer transducer compartment 34a can be connected with the fiber optic cable 80. The light transmitted and received would be sent through the fiber optic cable 80.

Lyset kan bli sendt ut fra lyskilden 72 og bli fokusert ved fokuserings-anordningen 76 til å passere gjennom fiberoptik-kabelen 80. Fiberoptik-kabelen 80 ville bære det utsendte lys til det ytre transduser-rom 34a, for igjen å fokuseres ved foku-; serings-anordningen 82 mot den reflekterende overflate 3 6a. Lyset som reflekteres av den reflekterende overflate 36a ville gå tilbake langs sin opprinnelige bane gjennom fokuserings-anordningen 82 og gjennom fiberoptik-kabelen 80. Stråledeleren 84 ville bøye strålen gjennom fokuserings-anordningen 78 mot fotodetektoren 74. Stråledeleren 84 er anordnet for å dele lyset som beveger seg i hver retning. Bruken av fiberoptik-kabelen 80 og registrerings-stasjonen 70 fjernt fra det ytre transduser-rom 34a, gjør at transduser-apparatet som er illustrert på figur The light may be emitted from the light source 72 and be focused by the focusing device 76 to pass through the fiber optic cable 80. The fiber optic cable 80 would carry the emitted light to the outer transducer space 34a, to be again focused by focusing; the sering device 82 against the reflective surface 3 6a. The light reflected by the reflective surface 36a would return along its original path through the focusing device 82 and through the fiber optic cable 80. The beam splitter 84 would bend the beam through the focusing device 78 towards the photodetector 74. The beam splitter 84 is arranged to split the light as moving in every direction. The use of the fiber optic cable 80 and the recording station 70 remote from the outer transducer compartment 34a means that the transducer apparatus illustrated in FIG.

5 er fri for induserte elektriske forstyrrelser. 5 is free from induced electrical disturbances.

Figur 6 er et perspektivriss av et transduser-apparat i likhet med det tidligere omtalte som er illustrert på figur 4. Den på figur 6 illustrerte transduser viser spesielt en meka-nisme for endring av frekvens-responsen av en optisk geofon. Figure 6 is a perspective view of a transducer apparatus similar to the previously mentioned one which is illustrated in Figure 4. The transducer illustrated in Figure 6 shows in particular a mechanism for changing the frequency response of an optical geophone.

Transduser-apparatet er innesluttet i huset 34b. Emitter/detektor-modulen 38b sender stråler inn i den reflekterende overflate 36b. Den reflekterende overflate 36b har en fast montert første ende 90 og en justerbar annen ende 92. Den annen ende 92 av den reflekterende overflate 36b er justerbar ved bruk av skruen 94. Emitter/detektor-modulen 3 8b sender stråler mot den reflekterende overflate 36b. Resonans-frekvensen av transduser-apparatet illustrert på figur 6 kan endres til enhver ønsket frekvens ved å justere skruen 94 som tilfører eller utløser spenning fra den reflekterende overflate 36b. Derfor kan enhver ønsket resonans-frekvens bli oppnådd bare ved å avstemme transduser-apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse. The transducer apparatus is enclosed in the housing 34b. The emitter/detector module 38b sends rays into the reflective surface 36b. The reflective surface 36b has a fixed first end 90 and an adjustable second end 92. The second end 92 of the reflective surface 36b is adjustable using the screw 94. The emitter/detector module 38b sends rays towards the reflective surface 36b. The resonant frequency of the transducer apparatus illustrated in Figure 6 can be changed to any desired frequency by adjusting the screw 94 which applies or releases voltage from the reflective surface 36b. Therefore, any desired resonant frequency can be achieved simply by tuning the transducer apparatus of the present invention.

Teknisk kyndige personer kan lett tenke seg ytterligere fordeler og modifikasjoner. I sitt videre aspekt er oppfinnelsen derfor ikke begrenset til de spesielle detaljer, apparater, og de illustrerende eksempler som er vist og beskrevet her. Følgelig kan man avvike fra detaljene uten å avvike fra det generelle oppfinner-konsepts ånd og omfang. Technically skilled persons can easily imagine further advantages and modifications. In its further aspect, the invention is therefore not limited to the particular details, devices, and the illustrative examples shown and described here. Consequently, one can deviate from the details without deviating from the spirit and scope of the general inventor concept.

Man må også forstå at noen av de forskjellige komponenter ifølge denne oppfinnelsen kan være kjent og i og for seg konven-sjonelle, og at noen av dem kan ha vært patentert tidligere. Det er derfor deres sammenkobling og felles virkning som utgjør de nye kombinasjoner av elementer ifølge denne oppfinnelsen og som bevirker de omtalte forbedringer og trekk som blir oppnådd. It must also be understood that some of the various components according to this invention may be known and in and of themselves conventional, and that some of them may have been patented previously. It is therefore their connection and joint action which constitute the new combinations of elements according to this invention and which cause the mentioned improvements and features to be achieved.

Claims (17)

1. Transduser med linjær respons og med et stort dynamisk område,karakterisert ved: (a) en emitter for utsending av stråler, (b) en detektor, operativt forbundet med den nevnte emitter for å motta de stråler som sendes ut fra emitteren, hvor de stråler som sendes ut fra emitteren og de stråler som mottas av detektoren former et flertall av geometriske linjer med sine forlengelser som konvergerer mot et felles krysnings-punkt, og (c) en reflekterende innretning, adskilt fra strålenes felles krysningspunkt, for å reflektere strålene som blir utsendt fra emitteren mot detektoren, en transduser for måling av en endring i avstanden mellom emitteren og detektoren ved hjelp av forskjellen i mengden av stråler som blir mottatt av detektoren før og etter endringen i avstanden mellom den reflekterende innretning og den nevnte emitter/detektor, for dermed å forbedre linjæriteten av transduserens utgangs-signal over et stort dynamisk område av verdier for forskyvnings-avstanden.1. Transducers with linear response and with a large dynamic range, characterized by: (a) an emitter for emitting rays, (b) a detector, operatively connected to said emitter to receive the rays emitted from the emitter, wherein the rays emitted from the emitter and the rays received by the detector form a plurality of geometric lines with their extensions converging towards a common point of intersection, and (c) a reflective device, separate from the common point of intersection of the rays, to reflect the rays emitted from the emitter towards the detector, a transducer for measuring a change in the distance between the emitter and the detector by means of the difference in the amount of rays received by the detector before and after the change in the distance between the reflective device and said emitter/ detector, thereby improving the linearity of the transducer's output signal over a large dynamic range of values for the displacement distance. 2. Transduser ifølge krav 1,karakterisert vedat den nevnte emitter sender ut elektromagnetisk utstråling.2. Transducer according to claim 1, characterized in that the said emitter emits electromagnetic radiation. 3. Optisk transduser med linjær respons og med et stort dynamisk område,karakterisert ved: (a) et hus, (b) en emitter forbundet med det nevnte hus for å sende ut lys-stråler, (c) en detektor forbundet med det nevnte huset og operativt forbundet med den nevnte emitter for å motta de lys-stråler som sendes ut fra emitteren, hvor lys-strålene som sendes ut fra emitteren og mottas av detektoren utformer et flertall av geometriske linjer eller deres forlengelser som konvergerer mot et felles krysningspunkt, og (d) en reflekterende flate, forbundet med huset og adskilt fra lys-strålenes krysningspunkt, for å treffes av lys-strålene, en transduser for å måle en endring i avstanden mellom den reflekterende flate og den nevnte emitter/detektor, ved hjelp av for skjellen i den lysmengde som mottas av detektoren før og etter endringen i avstand mellom den reflekterende flate og den nevnte emitter/detektor, for dermed å forbedre linjæriteten av transduserens utgangs-signal over et stort dynamisk område av verdier for forskyvnings-avstanden.3. Optical transducer with linear response and with a large dynamic range, characterized by: (a) a housing, (b) an emitter connected to said housing to emit light rays, (c) a detector connected to said housing and operatively connected to said emitter to receive the light rays emitted from the emitter, wherein the light rays emitted from the emitter and received by the detector form a plurality of geometric lines or their extensions converging towards a common crossing point, and (d) a reflective surface, connected to the housing and separated from the point of intersection of the light rays, to be struck by the light rays, a transducer for measuring a change in the distance between the reflective surface and said emitter/detector, by means of for the difference in the amount of light received by the detector before and after the change in distance between the reflective surface and the aforementioned emitter/detector, in order to thereby improve the linearity of the transducer's output signal over a large dynamic o range of values for the displacement distance. 4. Transduser ifølge krav 3,karakterisertved at emitteren og detektoren er elastisk koblet til det nevnte huset for å kunne beveges av en ytre kraft.4. Transducer according to claim 3, characterized in that the emitter and the detector are elastically connected to the said housing in order to be moved by an external force. 5. Transduser ifølge krav 3,karakterisertved at den reflekterende flate er elastisk koblet til huset for å beveges av en ytre kraft.5. Transducer according to claim 3, characterized in that the reflective surface is elastically connected to the housing to be moved by an external force. 6. Optisk transduser med linjær respons og med et stort dynamisk område,karakterisert ved: (a) et hus, (b) en emitter forbundet med det nevnte huset for å sende ut lys-stråler, (c) en detektor forbundet med huset og operativt forbundet med den nevnte emitter for å motta lys-strålene som sendes ut fra emitteren, (d) en fokuserings-anordning, operativt forbundet med den nevnte emitter og den nevnte detektor for å rette lys-strålene som sendes ut fra emitteren og mottas av detektoren for å forme lys-strålene og deres forlengelser slik at de konvergerer mot et felles krysnings-punkt, og (e) en reflekterende flate forbundet med det nevnte huset og adskilt fra lys-strålenes felles krysningspunkt, for å treffes av lys-strålene, en transduser for å måle en endring i avstanden mellom den nevnte reflekterende flate og den nevnte emitter/detektor, ved bruk av forskjellen i mengden av lys som mottas av den nevnte detektor før og etter endringen i avstand mellom den nevnte reflekterende anordning og den nevnte emitter/ detektor, for dermed å forbedre linjæriteten av transduserens utgangs-signal over et stort dynamisk område av verdier for forskyvnings-avstanden.6. Optical transducer with linear response and with a large dynamic range, characterized by: (a) a housing, (b) an emitter connected to said housing for emitting light rays, (c) a detector connected to the housing and operatively connected to said emitter for receiving the light rays emitted from the emitter, (d) a focusing device, operatively connected to said emitter and said detector for directing the light rays emitted from the emitter and received by the detector to shape the light beams and their extensions so that they converge towards a common intersection point, and (e) a reflective surface connected to said housing and separated from the light beams' common intersection point, to be struck by the light beams, a transducer to measure a change in the distance between said reflective surface and said emitter/detector, using the difference in the amount of light received by said detector before and after the change in distance between said reflective device o g the aforementioned emitter/detector, in order to thereby improve the linearity of the transducer's output signal over a large dynamic range of values for the displacement distance. 7. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at emitteren og detektoren er koblet med det nevnte hus for bevegelse av en ytre kraft.7. Transducer according to claim 6, characterized in that the emitter and the detector are connected with the said housing for the movement of an external force. 8. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at emitteren og detektoren er koblet med huset for å beveges av en ytre kraft, og at frekvens-responsen kan justeres ved selektivt å endre parametrene for koblingen mellom det nevnte hus og kombinasjonen av emitter og detektor.8. Transducer according to claim 6, characterized in that the emitter and the detector are connected with the housing to be moved by an external force, and that the frequency response can be adjusted by selectively changing the parameters of the connection between said housing and the combination of emitter and detector. 9. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at den reflekterende flate er koblet med huset for å beveges av en ytre kraft.9. Transducer according to claim 6, characterized in that the reflective surface is connected with the housing to be moved by an external force. 10. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at den reflekterende flate er koblet med huset for å beveges av en ytre kraft, og at frekvens-responsen kan justeres ved selektivt å endre parametrene for koblingen mellom den reflekterende flate og huset.10. Transducer according to claim 6, characterized in that the reflective surface is connected to the housing to be moved by an external force, and that the frequency response can be adjusted by selectively changing the parameters for the connection between the reflective surface and the housing. 11. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at den reflekterende overflate er plassert mellom emitteren og det felles krysningspunkt for lys-strålene og deres forlengelser.11. Transducer according to claim 6, characterized in that the reflective surface is placed between the emitter and the common crossing point for the light beams and their extensions. 12. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at det felles krysningspunkt for lys-strålene ligger mellom emitteren og den reflekterende flate.12. Transducer according to claim 6, characterized in that the common crossing point for the light rays lies between the emitter and the reflecting surface. 13. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at det felles krysningspunkt for lys-stråler som sendes ut fra emitteren og som mottas av detektoren er det felles fokus-punkt for de nevnte fokuserings-innretninger for den nevnte emitter og for den nevnte detektor.13. Transducer according to claim 6, characterized in that the common crossing point for light rays sent out from the emitter and received by the detector is the common focus point for the aforementioned focusing devices for the aforementioned emitter and for the aforementioned detector. 14. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at det lyset som sendes ut fra emitteren er infrarødt.14. Transducer according to claim 6, characterized in that the light emitted from the emitter is infrared. 15. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at det lyset som sendes ut fra emitteren er ultra-violett.15. Transducer according to claim 6, characterized in that the light emitted from the emitter is ultra-violet. 16. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at det lyset som sendes ut fra emitteren er synlig.16. Transducer according to claim 6, characterized in that the light emitted from the emitter is visible. 17. Transduser ifølge krav 6,karakterisertved at det også omfatter fiberoptik for overføring av lyset til og fra den reflekterende flate.17. Transducer according to claim 6, characterized in that it also includes fiber optics for transmitting the light to and from the reflective surface.
NO833733A 1982-10-14 1983-10-14 Transducer. NO833733L (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US43428782A 1982-10-14 1982-10-14
US53863283A 1983-10-06 1983-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO833733L true NO833733L (en) 1984-04-16

Family

ID=27030127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833733A NO833733L (en) 1982-10-14 1983-10-14 Transducer.

Country Status (8)

Country Link
CA (1) CA1207548A (en)
DE (1) DE3337501A1 (en)
DK (1) DK474683A (en)
FI (1) FI833752A (en)
GB (1) GB2130363B (en)
NL (1) NL8303542A (en)
NO (1) NO833733L (en)
SE (1) SE8305656L (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4678902A (en) * 1985-04-30 1987-07-07 Metatech Corporation Fiber optic transducers with improved sensitivity
DE3932056A1 (en) * 1989-09-26 1991-04-04 Eduard Dr Rer Nat Preuss Opto-electronic surface vibration measurer - uses reflection light barrier, voltage sources, resistors, amplifier and reflector
DE4007971A1 (en) * 1990-03-13 1991-09-19 Gaggenau Werke DEVICE FOR SWITCHING ELECTRICAL DEVICES
EP0599601A3 (en) * 1992-11-23 1995-07-19 British Aerospace Analysis of vibrating panels.
GB2465372B (en) * 2008-11-14 2013-10-30 Nicholas James Adkins Optical displacement transducer
US9084048B1 (en) 2010-06-17 2015-07-14 Shindig, Inc. Audio systems and methods employing an array of transducers optimized for particular sound frequencies

Also Published As

Publication number Publication date
NL8303542A (en) 1984-05-01
SE8305656D0 (en) 1983-10-14
GB2130363B (en) 1986-04-03
DK474683A (en) 1984-04-15
GB2130363A (en) 1984-05-31
DK474683D0 (en) 1983-10-14
SE8305656L (en) 1984-04-15
CA1207548A (en) 1986-07-15
GB8327545D0 (en) 1983-11-16
FI833752A (en) 1984-04-15
FI833752A0 (en) 1983-10-14
DE3337501A1 (en) 1984-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0345142B1 (en) Sensors for detecting electromagnetic parameters utilizing vibrating elements
CA1251057A (en) Optical sensors for detecting physical parameters
US4379226A (en) Method and sensor device for measuring a physical parameter utilizing an oscillatory, light modulation element
US4493212A (en) Fiber optic mass sensor
US5790255A (en) Transparent light beam detectors
JPS63500331A (en) Major land sensing method and device
US6055391A (en) Vibration detection and control system for printers
US3234844A (en) Torsionally driven scanning mirror
GB2146120A (en) Photoacoustic force sensor
JPH08510328A (en) Object size measuring device
JPH0277626A (en) Fiber optical vibration sensor
EP0167220B1 (en) Optical transducer and measuring device
US4321464A (en) Device for measuring vibration phase and amplitude
US4595830A (en) Multimode optical fiber accelerometer
NO833733L (en) Transducer.
US4998225A (en) Dual beam doppler shift hydrophone
US5837998A (en) Two-dimensional fiber optic acceleration and vibration sensor
US5705809A (en) Optical transducer for measuring acceleration or vibration using a curved light reflector
US10482859B1 (en) Optical sensor and electric stringed musical instrument with digital interface (MIDI) equipped with optical sensor
US4955238A (en) Optical sensor
JPS5994200A (en) Linear response converter
CN108957031A (en) Wide range high sensitivity vibration of optical sensor based on vibration coupling
CA1259125A (en) Sign bit optical geophone
JPS60207012A (en) Light-applied vibration sensor
AU2008224807A1 (en) Optical metrology system