Задатчик микроперемещений

(5)5 6 САН ОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ аш и ност роиирна(54) ЗАДАТЧИ (57) Изобрете ной технике, ние диапазон точности - до ния биморфн стин и повыш харэктеристи вый вход пер К МИКРОПЕРЕМ ние относится к Цель изобретени а перемещений стигается за сче ых пьезокерам ения линейности ки задатчика. По вого дифференци ЕЩЕНИИ измерителья - расширеи повышение т расположеических пла-. статической дача на перального усиГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный заочныйтельный институт(56) Авторское свидетельствоМ 1427336, кл. С 01 В 3/00,лителя 13 задающего напряжения приводит к изгибу биморфных пьезокерамических пластин 3, которые перемещают направляющий шток 5 и связанный с ним измерительный стержень 6, перемещение когорого изменяет индуктивность катушек 7 и 8, включенных противофазно. Изменение индуктивности катушек 7 и 8 вызывает изменение напряжения на выходах первого 15 и второго 16 операционных усилителей, что приводит к появлению сигналов на выходах первого 20 и второго 21 амплитудных детекторов. В результате на выходе второго дифференциального усилителя 22 появляется напряжение, пропорциональное перемещению измерительного стержня 6, Перемещение будет происходить до тех пор, пока напряжение на выходе второго дифференциального усилителя 22 не станет равным задающему на пряжению. 1 з.п, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в качестве задатчика микроперемещений приаттестации и поверке средств линейных из мерений. 5Цель изобретения - расширение диапазона перемещений и повышение точностиза счет расположения биморфных пьезокерамических пластин, входящих в составэлектромеханического исполнительного 10блока, а также повышения линейности статической характеристики.На фиг.1 приведена конструкция электромеханического исполнительного блока;на фиг,2 - функциональная схема задатчика 15микроперемещений,Электромеханический исполнительныйблок состоит из корпуса 1, к фланцу которого с помощью зажимного приспособления 2прикреплены одним концом биморфные 20пьезокерамические пластины 3, второй конец которых через упругие элементы 4связан с отсчетной поверхностью направляющего штока 5, выполненного с измерительным стержнем 6, проходящим внутри 25первой 7 и второй 8 катушек индуктивности,установленных соосно с измерительнымстержнем 6, Направляющий шток 5 установлен в направляющих корпуса 1 через элементы 9 качения, закрепленные сепаратором 10, 30Корпус 1, закрыт крышками 11 и 12. К злектромеханическому исполнительному блокуподключен блок управления, состоящий изпервого дифференциального усилителя 13, квыходу которого подключен усилитель 14 напряжения, первого 15 и второго 16 операци онных усилителей, в цепь обратной связикоторых включены первая 7 и вторая 8 катушки индуктивности. Входы первого 15 и второго 16 операционныхусилителей через первый 4017 и второй 18 резисторы соответоственноподключены к выходу генератора 19 переменного напряжения, а выходы - к входампервого 20 и второго 21 амплитудных детекторов, выходы которых соответственно подключены к второму дифференциальномуусилителю 22, Выход второго дифференциального усилителя 22 подключен к второмувходу первого дифференциального усилителя 13, 50Задатчик микроперемещений работаетследующим образом.При подаче на первый вход первогодифференциального усилителя 13 электрического напряжения Она его выходе появляется напряжение, которое усиливаетсяусилителем 14 напряжения и вызывает изгиб биморфных пьезокерамических пластин3 вверх или вниз в зависимости от полярности Овх, Изгиб биморфных пьезокерамических пластин 3 приводит в движение направляющий шток 5 и связанный с ним измерительный стержень 6, перемещение которого изменяет индуктивность катушек 7 и 8, причем у однойкатушки происходит увеличение индуктивности, а у второй - уменьшение. Изменение индуктивности первой 7 и второй 8 катушек приводит к изменению напряжения на выходах первого 15 и второго 16 операционных усилителей и одновременно на входах первого 20 и второго 21 амплитудных детекторов. В результате на выходе второго дифференциального усилителя 22 появляется напряжение, значение которого пропорционально перемещению измерительного стержня 6 с полярностью, соответствующей направлению перемещения. Перемещение направляющего штока 5 происходит до тех пор, пока напряжение на выходе второго дифференциального усилителя 22 не станет равным ОБ. В этом положении направляющий шток 5 остановится. Последующие его перемещения связаны с изменением Овх,Задатчик микроперемещений позволяет обеспечить диапазон перемещений до 1 мм с высокой линейностью и точностью погрешность в пределах 0,1 мкм) в полосе частот до нескольких сотен герц,Формула изобретения 1. Задатчик микроперемещений, содержащий электромеханический исполнительный блок, состоящий из корпуса, размещенных в корпусе направляющего штока с отсчетной поверхностью и измерительным стержнем, пьезопакета и первой братушки индуктивности, установленной соосно с измерительным стержнем, и блок управления, подключенный к электромеханическому исполнительному блоку, включающий генератор переменного напряжения и последовательно соединенные дифференциальный усилитель и усилитель напряжения, первый вход дифференциального усилителя предназначен для подключения к задатчику управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона перемещений, он снабжен второй катушкой индуктивности и элементами качения направляющего штока, размещенными в электромеханическом испол нител ьном блоке, корпус выполнен с фланцем, пьезопакет выполнен в виде биморфных пьезокерамических пластин, закрепленных одним концом во фланце корпуса, вторым механически связанных с отсчетной поверхностью направляющего штока, установленного в корпусе посредством элементов качения, а вторая катушка индуктивности1587319 Составитель К.ТавлиновТехред М,Моргентал Корректор В.Гирн едактор В.Дан Заказ 2411 ВНИИПИ Г Тираж 504 Подписноедарственногокомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго л, Гагарина, 101 установлена соосно с измерительным стержнем направляющего штока с зазором относительно первой катушки индуктивности,2. Задатчик поп,1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он 5 снабжен двумя операционными усилителями, двумя резисторами, двумя амплитудными детекторами и вторым дифференциальным усилителем, входящими в блок управления, выход генератора переменного 10 напряжения через резисторы подключен к инвертирующим входам соответствующих операционных усилителей, неинвертирующие входы которых предназначены для подключения к общей шине, между инвертирующим входом и выходом каждого операционного усилителя соответственно противофазно включены первая и вторая катушки индуктивности, выходы операционных усилителей соответственно подключены к входам амплитудных детекторов, выходы которых подключены соответственно к входам второго дифференциального усили теля, выход которого подключен к второму входу первого дифференциального усилителя.