Устройство для измерения перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет измерения перемещений по двум координатам .одновременно. Устройство содержит пьезоэлектрические неподвижную и подвижную пластины 1 и 2, расположенные на них встречноштыревые преобразователи 3-8, генератор 9, фазовращатели 10 и 11 с углом поворота IT/2 каждый, сумматор 12, измерители 13 и 14 разности фаз, поглотители 13-18 и акустические волноводы 19 и 20. Перемещение по координате X определяется по разности фаз сигналов, поступающих от генератора 9 и преобразователей 7 и 8, расположенных на расстоянии друг от друга равном четверти длины волны, а перемещение по координате Ц - по разности фаз сигналов, поступающих от генератора 9 и преобразователя 6, причем расстояние между преобразователями 4 и 5 также равно четверти длины волны . 1 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (19> (11) (5114601 В 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4109465/25-28 (22) 09.06,86 (46) 23.01.88. Бюл. 9 3 (7 2) В.И. Кролевец и С.А. Ушаков (53) 531.71:531..14:534.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 823858, кл. G 01 В 17/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М- 1185079, кл. G 01 B 17/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные воэможности устройства за счет измерения перемещений по двум координатам .одновременно. Устройство содержит пьезоэлектрические неподвижную и подвижную пластины 1 и 2, расположенные на них встречноштыревые преобразователи 3-8, генератор 9, фазовращатели 10 и 11 с углом поворота i< /2 каждый, сумматор

12, измерители 13 и 14 разности фаз, поглотители 15-18 и акустические волноводы 19 и 20. Перемещение по координате и определяется по разности фаз сигналов, поступающих от генератора

9 и преобразователей 7 и 8, расположенных на расстоянии друг от друга, равном четверти длины волны, а перемещение по координате ) — по разности фаз сигналов, поступающих от генератора 9 и преобразователя 6, причем расстояние между преобразователями а ф

4 и 5 также равно четверти длины волны. 1 ил.

1368628

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерениях одновременно по двум координатам.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения перемещений по двум координатам одновременно.

На чертеже представлено устройст- 10 во для измерения перемещений.

Устройство содержит диэлектрические неподвижную 1 и подвижную 2 пластины, расположенные на них встречноштыревые преобразователи 3-8, гене- 1Г ратор 9, соединенный с входами встречно-штыревых преобразователей 3 и 4 неподвижной пластины 1, фазовращатель 10 с углом поворота Т/2,вход которого соединен с выходом генера- 20 тора 9, а выход — с входом встречноштыревого преобразователя 5 неподвижной пластины 1, фазовращатель 11 с углом поворота /2, вход которого соединен с выходом встречно-штыревого преобразователя 7 подвижной пластины 2; сумматор 12, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя 11, а второй вход — с выходом встречно-штыревого преобразователя 8 30 подвижной пластины 2, измеритель 13 разности фаз, первый вход которого соединен с выходом сумматора 12, а

I второй — с выходом генератора 8, второй измеритель 14 разности фаз, первый ввод которого соединен с выходом встречно-штыревого преобразователя 6 подвижной пластины 2, а второй вход— с выходом генератора 9, поглотители

15-18, акустические волноводы 19 и 40

20, состоящие из пьезоэлектрического слоя, Вторые электроды встречно-штыревых преобразователей соединены с. общей шиной электронных устройств.

Устройство для измерения перемеще- 46 ний. работает следующим образом.

Прн измерении перемещения по координате х воэбуждаюшее напряжение от генератора 9 подается на встречноштыревой преобразователь 3, который 60 возбуждает акустическую волну. Последняя распространяется в обе стороны от встречно-штыревого преобразователя 3 по акустическому волноводу

19 неподвижной пластины 1. Часть прямой акустической волны принимается встречно-штыревыми преобразователями

7 и 8 подвижной пластины 2, часть поглощается поглотителем 16, а часть непоглощенной акустической волны отражается от него и также принимается встречно-штыревыми преобразователями 7, 8 подвижной пластины 2.

Встречно-штыревой преобразователь

7 соединен с первым входом сумматора

12 через фазовращатель 11 с углом поворота Т /2, что обеспечивает ин1 фазность сигналов от встречно-штыррвых преобразователей 7 и 8, установленных на расстоянии четверти длины волны друг от друга, на входе сумматора 12. В результате на вход измерителя 14 разности фаз подается суммарный сигнал. При приеме отраженных акустических волн встречно-штыревыми преобразователями 7 и 8 на вход сумматора 12 поступают сигналы, фазы которых отличаются на, что приводит к их компенсации. B измерителе

13 разности фаэ сравниваются фазы сигналов с выходов сумматора 12 и генератора 9 и формируется сигнал, пропорциональный перемещению по координате х

При измерении перемещения по координате возбуждающее напряжение генератора 9 подается на встречноштыревой преобразователь 4 неподвижной пластины 1 и через фазовращатель

10 с углом поворота /2 — на встречно-штыревой преобразователь 5 той же пластины. Встречно-штыревые преобразователи 4 и 5 возбуждают в акустическом волноводе 20 подвижной пластины 2 акустические волны, которые распространяются в обе стороны от встречно-штыревых преобразователей

4 и 5.

Акустическая волна, возбуждаемая встречно-штыревым преобразователем 4 и распространяющаяся к встречно-штыревому преобразователю 6 подвижной пластины 2, совпадает по фазе с акустической волной, возбуждаемой встречно-штыревым преобразователем 5, так как центры встречно-штыревых преобразователей 4 и 5 установлены на расстоянии четверти длины волны друг от друга, а встречно-штыревой преобразователь 5 возбуждается сигналом со сдвигом фазы на Г/2. В результате с выхода встречно-штыревого преобразователя 6 снимается суммарный сигнал, который поступает на вход измерителя

14 разности фаэ.

Акустическая волна, образованная встречно-штыревым преобразователем

628

Устройство позволяет измерять перемещение по двум координатам одновременно.

Формула изЬбретения

Составитель В. Кольцов

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Редактор А.Шандор

Заказ 273/38 . Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

3 1368

5 и распространяющаяся в сторону,противоположную от встречно-штыревого преобразователя 6, отличается по фазе на от акустической волны обраУ 5 эованной встречно-штыревым преобразователем 4, что приводит к их компенсации. Часть некомпенсированных акустических волн поглощается поглотителем 17. В измерителе 14 разности 10 фаэ сравниваются фазы сигналов с выходов генератора 9 и встречно-штыревого преобразователя 6 и формируется. сигнал; пропорциональный перемещению по координате . 15

Устройство для измерения перемещений, содержащее неподвижную и подвижную пластины споглотителями,первый встречно-штыревой преобразователь, расположенный на неподвижной пластине, генератор,,выход которого соединен с входом первого встречно-штыревого преобразователя, второй и тре- 30 тий встречно-штыревые преобразователи, расположенные на подвижной пластине на расстоянии четверти длины волны друг от друга, фазовращатель на il/2, вход которого соединен с выходом второго встречно-штыревого преобразователя, сумматор, первый вход которого соединен с выходом фаэовращателя на 11 /2, а второй вход— с выходом третьего встречно-штыревого преобразователя, первый измеритель разности фаэ, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а второй — с выходом генератора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения перемещений по двум координатам одновременно, оно снабжено четвертым встречно-штыревым преобразователем, расположенным на непоДвижной пластине и соединенным с выходом генератора, пятым встречноштыревым преобразователем, расположенным на неподвижной пластине на расстоянии четверти длины волны от четвертого встречно-штыревого преобразователя, дополнительным фазовращателем на э/2, вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с пятым встречно-штыревым преобразователем, шестым встречноштыревым преобразователем, расположенным на подвижной пластине, вторым измерителем разности фаз, первый вход которого соединен с выходом шестого встречно-штыревого преобразователя, а второй — с выходом генератора, первым и вторым акустическими волноводами, размещенными на неподвижной и подвижной пластинах соответственно, а продольные оси симметрии неподвижной и подвижной пластин взаимно перпендикулярны.