415608

О Л И С А Н И Е 4 БЬОВИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕРЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свиде-сльства-Заявлено 17.17,1972 ( 1775168/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15,11.1974, Бюллетень6Дата опубликования описания 4.07.1974 Кл. 6 01 г 25 00 осударстеенный комитет Совета Министров СССР по делам нзооретеннй н открытийДК 621.317.772(0 Авторыизобретени С. А, Забузов, Г. М. Каверина и А, М, Кирюхин Ленинградский институт авнац;1 онного приборостроенияите АЗОМЕТР Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.Известны фазометры с компенсационным измерением, которые имеют достаточно высокую точность, но рабочие частоты которых не превышают 100 - 500 кГц.Для повышения рабочей частоты фазометра на частоты свыше 5 Мгц и упрощения конструкции предлагаемый фазометр выполнен в виде звукопровода из пьезоактивного материала, на который нанесены входные преобразователи первого и,второго каналов, один под другим, и выходной многоэлементный преобразователь, состоящий из отдельных пачек, электроды которых, расположенные в первом и втором канале, имеют смещения относительно друг друга, меняющиеся от пачки к пачке вдоль длины выходного преобразователя,Фазометр использует компенсационный метод измерения, причем компенсация разности фаз входных импульсных сигналов производится в выходном преобразователе энергии электромагнитных колебаний в энергию ультразвуковой поверхностной волны (УПВ) за счет соответствующего расположения электродов. Использование фазометра на УПВ позволило измерять фазовый сдвиг импульсных сигналов, повысить рабочую частоту и упростить конструкцию фазометра. Кроме того, для изготовления таких устройств можно использовать обычную технологию фотолитографии, применяемую в производстве интсгра,1 ьнь 1 х схем.5 На чертеже приведена конструкция описываемого фазометра, содержащего звукоправод из пьезоактнвного материала, звукопаглаща 1 ощее покрытие 2, входной прсобразаватсль УПВ 3 первого канала, ьыхадной многаэле ментный преобразователь УПВ 4, звукапоглащающее покрытие 5, входной преобразователь УПВ 6 второго канала.На полнроваш 1 ую поверхность звукопровада 1 пз пьезоактивнога материала нанесены 15 два входнь 1 х преобразователя УПВ 3 и 4 первого и в 1 ораго кан 11,1 ав и вь 1 хад 11 ай многоэ,лементный преобразователь 4. Для устранения отражения от торцов звукопровода ультразвуковых поверхностных волн наносят звукопо глощающие покрытия 2 и 5.На входные преобразователи 3 и 6 первогои второго ка 11 алов подаются сдвинутые по фа.зе радиоимпульсы. Будем считать, что первый канал фазсмелра па чертеже являстс Вер 1- 25 ним, а в 1 арай - нижни:1. Выходной п 11 еобразователь 4 представляет собой систему электродов, составленную из отдельных равномерных решеток (пачек), аналогичных входным преобразователям, причем в 1 шжнем канале З 0 в каждой пачке электроды смещены относи35 40 45 2 бО у =- М - 1 тельно верхних. Этот сдвиг меняется от пачечки к пачке. Электроды первой пачки в приемном (выходном) преобразователе 4 смещены в первом и втором каналах на половину длины( попультразвуковой поверхностной волны2 относительно друг друга. Это соответствует фазовому сдвигу, равному 180. Далее сдвиг в расположении электродов в последующих пачках уменьшается. В средней пачке выходного преобразователя смещение в расположе нии электродов отсутствует, что соответствует нулевому фазовому сдвигу, Затем электроды в последующих пачках сдвигаются от пачки к пачке в противоположную сторону и в последней пачке выходного преобразователя электроды смещены на , что соответствует2фазовому сдвигу, равному 180, но со знаком- . Электрически все,пачки соединены между собой. Таким образом в выходном преобразователе от пачки к пачке изменяется пространственный сдвиг в расположении электродов в верхней и,нижней части преобразователя от + -до -. Изменение смеще 2 2ния в каждой пачке, относительно предыдущей определяется как где: У - число пачек выходного преобразователя;аппп - длина ультразвуковой ,поверхностной волны.Такое смещение электродов соответствует фазовому сдвигу Предположим, что фазовый сдвиг импульса во втором канале относительно импульса в первом равен 180. Тогда после входных,преобразователей будут распространяться два упругих ультразвуковых импульса, также име. ющих фазовый сдвиг равный 180. Электроды первой пачки выходного преобразователя бу 5 10 15 20 25 30дут принимать ультразвуковые колебания, распространяющиеся в верхней и нижней части звукопровода, и так как смещение электродов в верхней и нижней части первой пачки выхппвходного преобразователя равно2и соответствует фазовому набегу равному 180, то сигнал, снимаемый с первой пачки, будет максимален, так как упругие колебания будут возбуждать электроды первой пачки выходного,преобразователя в фазе, Сигнал, снимаемый со средней пачки выходного преобразователя, будет равен О, так как электроды этой пачки в верхней и нижней части звукопровода синфазны, а упругие колебания, возбуждающие эти электроды, будут приходить в противофазе, и при электрическом суммировании сигналы взаимно скомпенсируют друг друга. Так как в последней пачке смещение электродов, как уже было показано, соответствует фазовому сдвигу, равному 180, то сигнал, снимаемый с этой пачки, будет максимален и равен электрическому сигналу, снимаемому с первой пачки выходного преобразователя. Амплитуды сигналов, снимаемых с промежуточных пачек выходного преобразователя, будут изменяться от максимального значения до нуля в соответствии с фазовыми набегами, заложенными в смещении нижних электродов относительно верхних в каждой пачке. Предмет изобретения Фазометр, построенный по принципу компенсационного измерения разностями фаз, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения рабочей частоты фазометра на частоты свыше 5 МГц и упрощения конструкции, он выполнен в виде звукопровода, на который нанесены входные преобразователи первого и второго каналов, один под другим, и выходной мпотоэлементный преобразователь, состоящий из отдельных пачек, электроды которых, расположенные в первом и втором канале, имеют смещения относительно друг друга, меняющиеся от пачки к пачке вдоль линии выходного преобразователя.Составитель Л. ПрохороваТехред 3. Тараненко Редактор И. Шубина Корректор В. Брыксина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1369/5 Изд, Мо 1281 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4:5