Способ измерения перемещения объекта

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ,741049 Союз СоветскииСоциалистическикРеспублик(53) УДК 531.717 (088.8) Опубликовано 15.06.80. Бюллетень22Дата опубликования описания 25.06.80 пю делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. В. Малов, В. М. Макаров, В. М. Плужников и О. А. Кучко Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТАИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения малых линейных и угловых перемещений материальных тел.Известен способ измерения микроперемещений объекта, заключающийся в том, что 5 создают пространственно-периодическое поле и движение контролируемого объекта относительно поля пространственно-периодической структуры приводит к периодическому изменению сигнала на выходе детектора, сопряженного с перемещающимся объектом 1 . В простейшем случае перемещения объекта могут фиксироваться с точностью до одного периода пространственно-периодического поля, что ограничивает разрешающую способность измерения, 15Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения перемещений объекта, заключающийся в том, что создают физическое пространственно-периодическое поле, размещают в нем контролируемый объект, измеряют с помощью детектора величину электрического сигнала, связанного с изменением положения объекта относительно физического пространственно-периодического поля, и о перемещении судятпо величине электрического сигнала 12.Недостатком этого способа измерений является сложность, а также малая разрешающая способность измерения микроперемещений.Сложность обусловлена необходимостьюиспользования высококачественных оптических систем, а также промежуточных преобразователей оптического сигнала в электрический.Повышение разрешающей способности измерения микроперемещений связано с необходимостью уменьшения периода растровойрешетки.Цель изобретения - уменьшение процесса измерения и повышение его разрешающей способности,Поставленная цель достигается тем, чтосоздают неподвижное пространственно-периодическое электрическое поле с помошьюстоячих поверхностных акустических волн,распространяющихся в пъезоэлектрике, а детектор устанавливают на контролируемомобъекте.741049 Формула изобретения Составитель С. федоров Редактор Г. Мозжечкова Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова Заказ 3187/40 Тираж 801 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.На пъезоэлектрической пластине 1 размещены встречно-штыревой преобразователь 2 поверхностной акустической волны и два отражателя 3, 4 акустической волны. Встречно-штыревой преобразователь подключен к автогенератору 5. Выходной сигнал снимается с детектора 6 электростатических зарядов, размещенного вблизи поверхности пъезоэлектрической пластины.Устройство работает следующим образом. Встречно-штыревой преобразователь 2 и отражатели 3, 4 представляют собой резонатор поверхностных акустических волн, который возбуждается на резонансной частоте с помощью автогенератора 5. Возбуждение резонатора на резонансной .частоте приводит к возникновению в области поверхности пъезоэлектрической пластины, заключенной между отражателями, системы стоячих упругих волн и связанного с этими волнами пространственно-периодического электричес- кого поля. Движение детектора 6, совмещенного с контролируемым объектом, происходит в пространственно-периодическом, осциллирующем во времени электрическом поле, что обусловливает зависимость выходного сигнала детектора от положения детектора относительно пъезоэлектрической пластины.В качестве детектора может быть использована, например, встречно-штыревая система металлических электродов, нанесенная на пъезоэлектрическую пластину.Технология изготовления штыревых систем металлических электродов аналогична технологии изготовления дифракционных решеток,Использование пространственно-периодического электрического поля уменьшает сложность измерения микроперемещений, так как в предлагаемом способе не используются оптические преобразователи, а также повышает разрешающую способность измерения микроперемещений за счет уменьшения пространственного периода электрического поля по сравнению с периодом дифракционных решеток путем возбуждения пре образователей поверхностных волн на выс ших гармониках. Способ измерения перемещений объекта,заключающийся в том, что создают физическое пространственно-периодическое поле, размещают в нем контролируемый объект, измеряют с помощью детектора величину электрического сигнала, связанного с измене 2 о нием положения объекта относительно физического пространственно-периодического поля, и о перемещении судят по величине электрического сигнала, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и Иповышения его разрешающей способности, создают неподвижное пространственно-периодическое электрическое поле с помощью стоячих поверхностных акустических волн, распространяющихся в пъезоэлектрике, а детектор устанавливают на контролируемом 36 объекте. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Колесников П, В. Ультразвуковые измерения. М;, Изд-во стандартов, 1970,с.50.2, Преснухин Л. Н. и др. Шаровые растровые датчики положения и их применение. М., Машиностроение, 1969, с. 6 (прототип),