Устройство для измерения линейных перемещений

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 191 1 В 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобртельной теявляется поний за сче РЕНИЯ ЛИНЕИСТВ ЩЕНИЙся к измеризобретениясти измере ение откосике. Цельюьппение точисключенияПри включкоторый температурнонии питания ешности ителя 1.1 госудАРственный комитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 9 7 и приемным встречно-штыревым 11 преобразователями образует генератор 13 электрических колебаний, от встречно-штыревого преобразователя 7 в неподвижной пьезоэлектрической пластине 1 возбуждается поверхностная акустическая волна, распространяющаяся в обе стороны от преобразователя 7. При перемещении подвижной пьезоэлектрической пластины 2 по отношешпо к неподвижной пьезопластине 1 измеритель 9 разности фаз измеряет разность фаз, по которой определяют перемещение. С изменением температуры окружающей среды изменяется скорость распространения акустической волны, что приводит к изменению частоты генератора 13 электрических колебаний. 2 ил.С:Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных перемещений,Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключениятемпературной погрешности.На фиг.1 изображено устройство дляизмерения линейных перемещений; нафиг. 2 - графические зависимости работы устройства.Устройство для измерения линейныхперемещений содержит неподвижную 1и подвижную 2 пьезоэлектрическиепластины с поглотителями 3, 4 и 5,бсоответственно, излучающий 7 и приемный 8 встречно-штыревые преобразователи, расположенные соответственнона неподвижной 1 и подвижной 2 пластинах, последовательно соединенныеизмеритель 9 разности фаз, входы которого соединены с входом излучающего 7 и соответственно выходом приемного 8 встречно-атыревых преобразо 25вателей, и регистратор 1 О. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные второй приемныйвстречно-штыревой преобразователь 11,расположенный на неподвижной пьезоэлектрической пластине 1, и усилитель12, выход которого соединен с входомизлучающего встречно-штыревого преобразователя 7.Устройство для измерения линейных 35 перемещений работает следующим образом,При включении питания (не обозначено) усилителя 12, который с иэлу- щ чающим 7 и вторым приемным 11но-штыревыми преобразователями образует генератор 13 электрических колебаний, от встречно-штыревого преобразователя 7 в неподвижной пьезозлект рической пластине 1 возбуждается поверхностная акустическая волна, которая, распространяясь в обе стороны от излучающего встречно-штыревого преобразователя 7, принимается прием ным встречно-штыревым преобразователем 8. При перемещении подвижной пьезоэлектрической пластины 2 по отношению к неподвижной пьезоэлектрической пластине 1 измеритель 9 разности 55 фаз измеряет разность фазы сигналов между встречно-штыревыми преобразователями 7 и 8, что определяет положение подвижной пластины 2, т.е. величину линейногс перемещения, и регистрируется регистратором 10.Так как пьезоэлектрические материалы, применяемые в технике поверхностных акустических волн (ниобат лития, германат висмута, пьезокерами":ка), обладают большой температурнойчувствительностью, изменение температуры окружающей среды приводит кзначительным ошибкам при измеренииперемещений, Так, для ниобата литияотносительное изменение времени за 1держки сигнала от температуры припрохождении от излучающего встречноштыревого преобразователя 7 до приемного встречно-штыревого преобразователя 8 определяется иэ выражения10 4где- время задержки;ЬС - изменение температуры,Фаза сигнала равна с = иь,и=27 Е,где Г - частота сигнала генератора.При температуре Т, время задержкил Ь Ь Чравно 6=: -- , а%=Ч 9ййгде Ч - скорость поверхностной акустической волны:Г - частота сигнала. Характеристика времени задержки отчастоты представлена нафиг,2,Если температура изменяется на6 Т=Т,-Т, изменяется частота К исоответственно время о задержки поусловиюьГ ьТеь ,3 1 Тс ь(3)ЬГ = -К ьТ Е;Ьь= 1 с аТ с (4)Так как Фаза равнар= ыт =2 Ю, то изменение фазы от температуры с учетом (4) равнол,л- -=2 и Е - -+ 27 ь - -=дТ 6 Т ЬТ2 В (Я к К)=0Таким образом, с изменением ско-рости акустической волны, на что влияет изменение температуры окружающей среды, соответственно изменяет ся и частота генератора, так что длина волны поддерживается постоянной, чем исключается температурная погрешность измерения перемещений. Формула изобретенияУстройство для измерения линейных перемещений, содержащее неподвижную1295221 Составитель Г. РыжаковТехред А.Кравчук р Н.Тупи рректор О,Луговая е Тираж 678осударственного коми ам изобретенийи отк сква, Ж, РаушскаяПодписета СССРытийнаб., д. 4/5 За изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная и подвижную пьезоэлектрические пластины с поглотителями, излучающий иприемный встречно-штыревые преобразователи, расположенные на соответственно неподвижной и подвижной .пластинах, последовательно соединенныеизмеритель разности фаз, входы которого соединены с входом излучающегои соответственно выходом приемноговстречно-штыревых преобразователей,и регистратор, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью повышенияточности, оно снабжено последовательно соединенными вторым приемнымвстречно-штыревым преобразователем,расположенным на неподвижной пьезоэлектрической пластине, и усилителем, выход которого соединен с входом излучающего встречно-штыревогопреобразователя.