Устройство для измерения линейных микроперемещений

СООЗ СОВЕТСКИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЕТЕ Т С.Це 9:531.71/(088.8) свидетельство СС С 01 В 7/00, 1986 свидетельство СССР С 01 В 7/00, 1978317.3 рское оеов с длий измеряеов еомагСл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ИИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Устройство для измерения линейньм микроперемещений относится кконтрольно-измерительной технике иможет быть использовано при пострнии систем автоматического регулирния и контроля параметров вид,801 64855 А 1 нитофонов. С целью повышения точности измерений эа счет создания квазистатического поля в пространствемежду рабочей плоскостью датчика иизмеряемой поверхностью и фиксацииизменений его параметров в устройство, содержащее измерительный датчик 1с электродами 2-5, диэлектрическойпрокладкой 6, экранами 7, двухфазный генератор 13, введены генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, модулятор 9, нуль-органы 10и 11, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12,кварцевый генератор 14, регулируемыйфазосдвигающий блок 15. В устройстве обеспечивается Аормирование последовательности импултельностью, соответствующмому перемещению. 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении прецизионных измерительных устройств сис 5 тем автоматического регулирования и контроля параметров видеомагнитофонов и фотоэлектрических преобразователей изображений непрерывной структуры рулонного типа, 10Цель 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 ; генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, модулятор 9, нуль-органы 10 и 11, элемент ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ 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 ческое электрическое поле. Лаже весьма малые изменения состояния этогополя, 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 электрод 3, так как последний размещен в датчике 1 ближе к электроду 5, чем электрод 2, способствующий локализации плошади съема информации датчиком 1.55Кроме того, с выхода генератора 13 на электрод 4 подается в некоторый момент времени с (Фиг.2) амплитудно 1модулированное 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 С, когда величины потенциалов, наводимых на электроде 5 электродами 3 и 4, станут равными, выходной сигнал датчика 1 обратится в нуль, а затеи возрастает. При этом фаза выходного напряжения совпадает с фазой напряжения, поступающего на электрод 5. Поэтому в момент времени , 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 нуль- органов 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 интервалпропорционально измеряемому перемещению объекта 16 от его исходного или нормированного положения. При этом за счет высокой стабильности несущей частоты обеспечивается повышенная стабильность частоты следования импульсов заполненияв выходном сигнале устройства.формула и з о б р т е н и яУстройство 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 кольце- образные фокусирующий и первый потенциальный электроды и измерительный электрод в виде центрального диска, а также двухфазный генератор, первый(ФХ7 Составитель А.КуликовП.Гереши Техред М.Дидык Корректор С.Шекма Реда Подпискомитета СССРоткрытийаушская наб., д. 4/ 576/31 Тираж 680ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж,ак еское пр. Производственно-полигра и второй выходы которого подключенысоответственно к фокусирующемуи первому потенциальному электродам,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, в неговведены генератор линейно изменяющегося напряжения, модулятор, два нульоргана, элемент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ,двухфазный генератор выполнен в виде 10кварцевого генератора и регулируемого фаэосдвигающего блока, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами двухфазного генератора, выход кварцевого генератора подключен к входу регулируемогофазосдвигающего блока, а измерительный датчик содержит второй потенциальный электрод, размещенный изолированно между измерительным электродом и диском, первый выход двухфазного генератора подключен к первому входу модулятора, выход которогоподключен к второму потенциальномуэлектроду и через первый нуль-орган -к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, измерительный электрод черезвторой нуль-орган подключен к второ"му входу элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ,выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к второму входу модулятора,иятие, г.ужгород, ул.Проектн