Устройство для измерения линейных микроперемещений

 

Устройство для измерения линейных микроперемещений относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении систем автоматического регулирования и контроля параметров видеомагнитофонов . С целью повышения точности измерений за счет создания квазистатического Поля в пространстве между рабочей плоскостью датчика и измеряемой поверхностью и фиксации изменений его параметров в устройство , содержащее измерительный датчик 1 с электродами 2-5, диэлектрической прокладкой 6, экранами 7, двухфазный генератор 13, введены генератор 8 линейно изменяющегося напряжения , модулятор 9, нуль-органы 10 и 11, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, кварцевый генератор 14, регулируемый фазосдвигающий блок 15. В устройстве обеспечивается формирование последовательности импульсов с длительностью , соответствующей измеряемому перемещению. 2 ил. i (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108121/24-28 (22) 17.06.86 (46) 07.01.88 Бюл. В 1 (72) А.А.Зимин, В.Г.Панов и А.С.Целуйкин (53) 621.317.39:531.71/(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 844986, кл. С 01 В 7/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 625130, кл. С 01 В 7/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ИИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Устройство для измерения линейньм микроперемещений относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении систем автоматического регулирования и контроля параметров видеомаг„„SU„„1 64855 А1 нитофонов. С целью повышения точности измерений эа счет создания кваэистатического поля в пространстве между рабочей плоскостью датчика и измеряемой поверхностью и фиксации изменений его параметров в устройство, содержащее измерительный датчик 1 с электродами 2-5, диэлектрической прокладкой 6, экранами 7, двухфазный генератор 13, введены генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, модулятор 9, нуль-органы 10 и 11, элемент ИСКЛЮЧАИХЦЕЕ ИЛИ 12, кварцевый генератор 14, регулируемый фазосдвигающий блок 15. В устройстве обеспечивается формирование последовательности импульсов с длительностью, соответствующей измеряемому перемещению. 2 ил.

1364855

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении прецизионных измерительных устройств сис5 тем автоматического регулирования и контроля параметров видеомагнитофонов и фотоэлектрических преобразователей изображений непрерывной структуры рулонного типа. 10

Цель изобретения — повышение точности за счет создания квазистатического поля в пространстве между рабочей плоскостью датчика и измеряемой поверхностью и фиксации изменений 15 его параметров.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит измерительный датчик 1, содержащий фокусирующий электрод 2, потенциальные электроды 3 и 4, измерительный электрод 5, диэлектрическую прокладку 6, экраны 1; генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, модулятор 9, нуль-органы 10 и 11, элемент ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ

12, двухфазный генератор 13, включающий в себя кварцевый генератор 14 и регулируемый фазосдвигающий блок 15. 30

Кроме того,на фиг.1 показан перемещающийся объект 16.

Устройство работает следующим образом.

При подаче с двух противофазных выходов генератора 13 переменных напряжений на электроды 2 и 3 в пространстве между рабочей плоскостью датчика 1 и контролируемой поверхностью объекта 16 создается квазистати- 40 ческое электрическое поле. Даже весьма малые изменения состояния этого поля, происходящие вследствие изменения микроположения контролируемой поверхности объекта 16, приводят к 45 изменению потенциала электрода 5.Выходной сигнал датчика 1, снимаемый с электрода 5 и имеющий достаточно большую величину, совпадает по фазе с напряжением, поступающим на элект- 50 род 3, так как последний размещен в датчике 1 ближе к электроду 5, чем электрод 2, способствующий локализации плошади съема информации датчиком 1.

Кроме того, с выхода генератора 13 на электрод 4 подается в некоторый момент времени t (фиг.2) амплитудно1 модулированное напряжение пилообраэной формы, фаза несущей частоты которого совпадает с фазой напряжения, действующего на электроде 2. При этом потенциал электрода 5 периодически уменьшается вследствие компенсации электрического поля электрода 3 полем электрода 4, действующими внутри диэлектрической прокладки 6, разделяющей электроды 4 и 5.

В некоторых момент времени tz, когда величины потенциалов, наводимых на электроде 5 электродами 3 и 4, станут равными, выходной сигнал датчика 1 обратится в нуль, а затем возрастает. При этом фаза выходного напряжения совпадает с фазой напряжения, поступающего на электрод 5. Поэтому в момент времени t, появляется дополнительный переход фазы выходного сигнала датчика 1 через нуль, что и фиксируется первым нуль-органом 10.

Второй дополнительный переход фазы выходного сигнала датчика 1 через нуль фиксируется в момент времени соответствующий моменту обратного переворота фазы по окончании действия пилообразного напряжения на электроде 4. ;одулированные сигналы, сформированные датчиком 1 и генератором 14, поступают на входы нульорганов 10 и 11, на выходе которых образуются две последовательности импульсов, частота следования которых совпадает с несущей частотой.

Число импульсов на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 в интервал пропорционально измеряемому перемещению объекта 16 от его исходного или нормированного положения. При этом за счет высокой стабильности несущей частоты обеспечивается повышенная стабильность частоты следования импульсов заполнения в выходном сигнале устройства.

Формула и з о б р т е н и я

Устройство для измерения линейных микроперемещений, содержащее измерительный датчик в виде диска, на плоскости которого образованы экраны в виде выступающих концентрических колец, между которыми на диэлектрических прокладках размещены кольцеобразные фокусирующий и первый потенциальный электроды и измерительный электрод в виде центрального диска, а также двухфазный генератор, первый

1364855

Х

Qvz 2

Составитель А.Куликов

Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор П.Гереши

Заказ 6576/31 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4 и второй выходы которого подключены соответственно к фокусирующему и первому потенциальному электродам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены генератор линейно изменяющегося напряжения, модулятор, два нульоргана, элемент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ,двухфазный генератор выполнен в виде 10 кварцевого генератора и регулируемого фаэосдвигающего блока, выходы которых являются соответственно пер вым и вторым выходами двухфазного ге нератора, выход кварцевого генерато- 15 ра подключен к входу регулируемого фазосдвигающего блока, а измерительный датчик содержит второи потенциальный электрод, размещенный изолированно между измерительным электродом и диском, первый выход двухфазного генератора подключен к первому входу модулятора, выход которого подключен к второму потенциальному электроду и через первый нуль-орган— к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, измерительный электрод через второй нуль-орган подключен к второ" му входу элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к второму входу модулятора.