Устройство для измерения перемещений

(19) (11 00 ВСЕГО+".З Бюл, У ец и С, 14:534. видетел 01 В 17 идетельс01 В 1 ДЛЯ ИЗМЕ А, Ушаков (088.8) ство ССС 00, 1979 во СССР /00, 198 РЕНИЯ ПЕ мери ш ти устемещений нно. Устическиетины 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится тельной технике и позволяет рить функциональные воэможн ройства за счет измерения и по двум координатам .одноврем ройство содержит пьезоэлект неподвижную и подвижную пла и 2, расположенные на них встречноштыревые преобразователи 3-8, генератор 9, фазовращатели 10 и 11 с углом поворота Т (2 каждый, сумматор12, измерители 13 и 14 разности фаз,поглотители 15-18 и акустические волноводы 19 и 20. Неремещение по координате Ъ определяется по разности фазсигналов, поступающих от генератора9 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, причемрасстояние между преобразователями4 и 5 также равно четверти длины волны. 1 ил.Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано при измерениях одновременно по двум координатам.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения перемещений по двум координатам одновременно, 1На чертеже представлено устройст во для измерения перемещений.Устройство содержит диэлектрические неподвижную 1 и подвижную 2 пластины, расположенные на них встречно- штыревые преобразователи 3-8, гене Г ратор 9, соединенный с входами встречно-штыревых преобразователей 3 и 4 неподвижной пластины 1, фазовращатель 10 с углом поворота 7/2,вход которого соединен с выходом генера тора 9, а выход - с входом встречноштыревого преобразователя 5 неподвижной пластины 1, фазовращатель 11 с углом поворота 11 /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, авторой - с выходом генератора 8, вто-. рой 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 Ъолноводы 19 и 40 20, состоящие из пьезоэлектрического слоя, Вторые электроды встречно-штыревых преобразователей соединены с общей шиной электронных устройств.Устройство для измерения перемеще ний работает следующим образом.Прн измерении перемещения по координате х воэбуждаюшее напряжение от генератора 9 подается на встречно- штыревой преобразователь 3, который 50 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 1 /2, что обеспечивает инфазность 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 1 , что приводит к их компенсации. В измерителе 13 разности фаэ сравниваются фазы сигналов с выходов сумматора 12 и генератора 9 и формируется сигнал, пропорциональный перемещению по координате хПри измерении перемещения по координатевозбуждающее напряжение генератора 9 подается на встречно- штыревой преобразователь 4 неподвиж" ной 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 преобразователем628 Устройство позволяет измерять перемещение по двум координатам одновременно. 20 Формула изЬбретения Составитель В, КольцовТехред 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, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. 3 1368 5 и распространяющаяся в сторону,противоположную от встречно-штыревого преобразователя 6, отличается по фазе наот 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 1 О 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 неподвит.ную и подвижную пластины споглотителями,первый 25 встречно-штыревой преобразователь, расположенный на неподвижной пластине, генераторвыход которого соединен с входом первого встречно-штыревого преобразователя, второй и тре тий встречно-штыревые преобразователи, расположенные на подвижной пластине на расстоянии четверти длины волны друг от друга, фазовращатель на /2, вход которого соединен с выходом второго встречно-штыревого преобразователя, сумматор, первый вход которого соединен с выходом фаэовращателя на Т/2, а второй вход -с выходом третьего встречно-штыревого преобразователя, первый измерительразности фаэ, первый вход которогосоединен с выходом сумматора, а второй - с выходом генератора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет измерения перемещений подвум координатам одновременно, оноснабжено четвертым встречно-штыревымпреобразователем, расположенным нанепоДвижной пластине и соединенным свыходом генератора, пятым встречноштыревым преобразователем, расположенным на неподвижной пластине нарасстоянии четверти длины волны отчетвертого встречно-штыревого преобразователя, дополнительным фазовращателем на Т/2, вход которогосоединен с выходом генератора, авыход - с пятым встречно-штыревымпреобразователем, шестым встречноштыревым преобразователем, расположенным на подвижной пластине, вторымизмерителем разности фаз, первыйвход которого соединен с выходомшестого встречно-штыревого преобразователя, а второй - с выходом генератора, первым и вторым акустическимиволноводами, размещенными на неподвижной и подвижной пластинах соответственно, а продольные оси симметриинеподвижной и подвижной пластин взаимно перпендикулярны,