Нуль-индикатор

, 1тОО 1 Озц АФщурдЩ-Ъ 1.ХНт 1 ЧБЯф Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл 3 С 05 В 1/01 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 300980(54) НУЛЬ-ИНДИКАТОР Изобретение относится к областиавтоматики, электроизмерительной ивычислительной техники и может использоваться при построении быстродействующих прецизионных аналого-цифровых преобразователей и в системах.автоматического контроля и является усовершенствбванием известногоустройства, описанного в авт.св,Р 619896,. 10Известен нуль-индикатор, состоящий иэ широкополосного неинвертирующего усилителя с общей глубокой отрицательной обратной связью и цепыдположительной обратной связи, резистивно-емкостных полосовых Фильтров,усилителя-ограничителя, низкочастотного фильтра, высокочастотногофильтра и модулятора 1.К недостаткам этого нуль-индикатора относятся низкие стабильность ичувствительность фиксации нулевогозначения входного напряжения,В основном изобретении по авт,св.)В 619896 описай нуль-индикатор, содержащий модулятор, выполненный напьезоэлементе, две противоположныеграни которого являются входнымиклеммами нуль-индикатора, и регист.рирующий блок в виде фотоэлементй. 30,выходы которого через две цепочки из последовательно соединенных Формирователя импульсов, дифференцирующего блока и элемента И подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика, источник монохроматического света, на пути светового потока которогс последовательно установлены полупрозрачное зеркало под углом 45 и неподвижное зеркало, причем полупрозрачное зеркало разме- щено между зеркальной гранью пьезоэлемента, которая расположена параллельно светОвому пучку источника монохроматического света, и Фотоэлементом регистрирующего блока 2,),Недостатком данного нуль-индикатораф является малое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия нуль-органа.Эта цель достигается тем, что в известный нуль-индикатор введены нелинейный оптический элемент и оптический фильтр, устайовленные последовательно на путй.светового потока источника монохроматического света.На чертеже приведена Функц 1 иональная схема нуль-индикатора.Он содержит 1, пьезоэлемент 2, фотоэлемент 3, входящий в регистригбрующий блок 4, источник 5 монохроматического света, неподвижное зеркало б, полупрозрачное зеркало 7, нелинейный оптический элемент 8, ойтический Фильтр 9.Вход 1 нуль-индикатора связан сдвумя взаимопротйвоположными гранями5пьезоэлемента 2, третья зеркальнаягрань которого расположена напротивфотоэлемента 3 регистрирующего блока4. Выход источника 5 монохроматического света находится напротив неподвижного зеркала б, причем линия, связы-,вающая элементы 5 и б, перпендикулярна к линии, связывающей элементы 2 и3. На пересечении этих направленийустановлено полупрозрачное зеркало 7,расположенное под углом 45 к даннымнаправлениям, Между источником 5света и полупрозрачным зеркалом 7расположены на том же направлениинелинейный оптический элемент 8 и 20оптический фильтр 9. Первый выходФотоэлемента 3 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 10через-последовательно соединенныеформирователь 11 импульаов, дифференцирующий блок 12 и элемент И 13.Второй выход фотоэлемента 3 соединенс вычитающим входом реверсивногосчетчика 10 через аналогичную цепочку элементов, Выход Реверсивногосчетчика 10 связан с выходом 14 нульиндикатора,Нуль-индикатор работает следующим . образ ом,Луч монохроматического света с 35 длиной волны Л (на чертеже показан пунктирной линией) с выхода источника 5 монохроматического света падает на нелинейный оптический элемент8, который генерирует кратные гармоники сйета, Вторая гармоника с длиной нолны Л /2 (на чертеже - сплош-ная линия) отделяется от исходноголуча оптическим фильтром 9, Далее выделенный луч света делится на двакогерентных луча полупрозрачным зеркалом 7, Первый луч падает на неподвижное зеркало 6, отражается от него,отполупрозрачного зеркала 7 и попадает иа вход регистрирующего блока 4, Одновременно второй луч па ; даетна подвижную зеркальную грань пьезоэлемента 2, отражается от нее и, пройдя через полупрозрачное зеркало 7,"попадает также на вход регистрирующего блока 4, Так как лучи 55 когерентны, то на входе регистрирующего блока 4 будет наблюдаться ин, терференционная картина.Обозначим через г 1 и г пути,которые проходят первый и второй лучи соответственно от нелинейного оптического элемента 8 до входа регистрирующего блока 4. Если )"1-=э Л (Л Л/а), то будет максимум интерференции, если ф - :(и 1+ 1)Лминимум интерференции (ш - целоечисло),Значение г зависит от величиныдеформации пьезоэлемента 2, котораяв общем случае определяется по формуле1ы" =дОх,где Ьг - абсолютная величина деФормации;Й - коэффициент, характеризующий обратный пьезоэффектматериала;У - входное контролируемое наХпряжение,Таким образом, только при наличйина входе 1 нуль-органа изменяющегосяво времени контролируемого напряжения на входе регистрирующего блока 4будет движение интерференционных .полос, а при нулевом значении напряжения на нходе 1 движения полосне будет. Чередование темно-светлыхполос преобразуется фотоэлементом3, формирователями 11 импульсов, диФеренцирующими блоками 12, элементами И 13 и импульсы, которые поступают на суммирующий или нычитающийвходы реверсивного счетчика 10 н зависимости от возрастанияили убывания входного напряжения, а также иот его полярности.Нуль-индикатор настраивается так,что в исходном нулевом состоянии вреверсивном счетчике 10 нуль импульсов. При наличии входного изменяющегося напряжения на входе 1 в нульиндикаторе действуют описанные процессы и реверсивный счетчик суммирует или вычитает импульсы, получаетев регистрирующем органе 4 при движении интерференционных полос, Но кактолько входное напряжение станетравным нулю, в ренерсиинном счетчике 10 опять будет нуль импульсов,что определенным образом фиксируется на выходе 14 нуль-индикатора,Достоинством изобретения являетсяповышенное быстродействие.Формула изобретения Нуль-индикатор по авт;св.Р 619896, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия нуль-индуктора он. содержит нелинейный оптический элемент иоптический фильтр, установленные последовательно на пути светового потока источникамонохроматического света.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,М 447674, кл. 6 05 В 1/01, 24,11.72.2. Авторское свидетельство СССР,9 619896, кл. 6 05 В 1/00, 28,01.7.767696Составитель Г. НеФедова Редактор И, Грузова Техред Н. Ковалева . Корректор Г, Решетник Заказ 7192/42 Тираж 956 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент, г,Ужгород, ул.Проектная, 4ф