Устройство для преобразования поверхностного электрического заряда в электрический сигнал

л1 л н,й. я.Ая1 Ли еня Чн ТЬ Нжн.лСн я я я. кО а е 1 1: р А(46) Дата опубликования описания 05,06.78 2(о 1) М. Кл. В 06 В 1/06С 1 01 Я 29/24 Гоеударстаенный коиктет Саввтв Ннннстроо СССР ко делам нзобретеннк н открыткй(54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ПРЕОБРАЗОВАИЯ ОВЕРХОСТОЮ ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГФрАЛ 1Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение вприборах для определения поверхностнойплотности заряда, наприМер в вычислительных устРОйствах.Известны устройства для построчногопреобразования зарядного рельефа в алектрический сигнал, в которых используется явление электростатической индукции, а аффект преобразования достигается в результате от носительного перемецення считывающего але менее и ввряженней неверииесяи 1 ив,Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому является устройство, в котором используется явление электростатической индукции и построчное преобразова,ние зарядного рельефа ленточного носителяв электрический сигнал осутцествляется засчет перемещения считывающего элемента(зонда) по круговой траектории И.Для повьицения скорости преобразованияиспользуют три зонда, расположенных напериферии металлического диска поц угломО120 н подключенных к блоку измерения индуцярованных зарядов или токов В процессе преобразования рабочей стороне носителя прядвется форма цилиндрической поверхности, радиус которой несколько больше радиуса вращения зондов, причем ата поверхность н диск с зондами расположены ковксиально.еобходимость деформации носителя прнсчитывании и наличие механического развертывающего устройства приводят соответр ственно к ограничению точности и скоростипреобразования.Цель изобретения - повышение быстродействия,Этв цель достигается тем, что устройст и во оборудовано генератором импульсного напряжения, а зонд выполнен в виде прямоугольной пьезокерамнческой пластины, покрытой с обеих сторон гвльввннческн разделенными один от другого алектродвмн, располо- Я женцымн поперек н вдоль пластины, причемпоперечные электроды соединены с генерато ром импульсного напряжения, в продольныйалектрод на одной стороне поверхности выполнен сплошным н соединен с корпусом, в Ж цв обратной стороне поверхности разделен6. 3829 3 Заказ 3579/8 Тираж 648 Подписно ППП "Патент", г. :огород, ул, Проектная, 4 и на три продольные полоски, из которых средняя соединена с измерительным блоком, а крайние - с корпусом.На чертеже схематически изображено устройс тво.5Устройство для преобразования поверхностного заряда в электрический сигнал содержит измерительный блок 1, пьезокерамическую пластину 2, электроды возбуждения, считывающий электрод 4, экранирующие электроды 5 и генератор импульсного напряжения 6.Считывающий электрод обращен в сторо иу носителя зарядов и может иметь не толЬ- ко прямолинейную, но и любую нелинейную форму, соответствующую форме строки.Плотность пьезокерамической пластины вдоль нее должна быть однородной при линейном преобразовании, а при нелинейном преобразовании пластина имеет неоднород- ю ную плотность, Устройство работает следукапим образом Э пьезокристаллической пластина с помощью возбуждающих электродов и импульоного генератора возбуждается бегущий акустический импульс, короткий значительно меньше длины зарядного рельефа) или длинный (больше длины зарядного рельефа), Пдя этого служит акустически согласованная форма конца пластины, В результате движения импульса область считывающего электрода, расположенная над зарядным рельефом, деформируется.и в цепи. этого электрода наводится ток, пропорциональный скорости распространения области деформации и продольному градиенту плотности заряда. Так как скорость деформации постоянна, то при возбуждении длинного акустического импульса ток пропорционален распределению плот- , ,ности заряда в направленитт оаспространения области дефорлации, Этот ток измеряетсы с помощью измерительного блока устройства.11 редлагаемое устройство имеет высокую скорость преобразования, определяемую скоростью распространения акустической войны в кристаллах, которая лежит в пределах 110 - 5 10 м/с.При возбуждении гиперэвуковых импульсов вдоль отроки может быть достигнута разрешающая способность порядка единиц микрометров формула изобретенияУстройство для преобразования поверхно 1 стного электрического заряда в электричео. кий сигнал, содержащее корпус, измеритель. ный блок и считывающий зонд, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью новы щения быстродействия, устройство оборудовЬ- но генератором импульсного напряжения, а зонд выполнен в виде прямоугольной пьезо керамической пластины, покрытой с обеих сторон гальванически разделенными один от другого электродами, расположенными поперек и вдоль пластины, причем поперечные электроды соединены с генератором импульсного напряжейия, продольный электрод на одной стороне поверхности подключен к кор пусу, а на обратной стороне разделен на три продольные полосы, из которых средняя соединена с измерительным блоколю, а крайние - с корпусом.11 сточникн информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Х 9 302684, кл, ЯОЗ,Ц 17/00, 1967.2, Авторское свидетельство СССР М 355582, кд. Я 01 Й 29/12, 1970,3. Авторское свидетельство СССР М 9 473320, кл. Н 04 И 5/82, 1970,