Двухкоординатный преобразовательперемещений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 010 3,79 (2 ) 2 730615/18.-2с присоединением заявим Йо(5 ЦМ. Кл.з 6 01 В 7/00 6 01 0 5/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе(54 ) ДВУХКООРДИНАТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИИ Изобретение от носит ся к контроль-но-измерительной технике и может быть использовано, в частности для измерения перемещений объекта в . плоскости относительно начала координат.Известен преобразователь перемещения, выполненный из МДП-транзистора с подвижным затвором, отделеннымот полупроводниковой подложки со сформированным в ней областями истока и стока слоями твердого и жидкогодиэлектрика Г 13 .данный преобразователь обладает высокой чувствительностью и быстро- действием, однако он.позволяет измерять перемещения только в одном направлении. Наиболее близким к предложейному является двухкоординатный преобразователь перемещений объекта; содержа- щий четыре чувствительных элемента, размещенных крестообразно и электрически соединенных попарно, и подвижный элемент, связанный с контролируемым объектом. Чувствительными элементами в нем являются катушки возбуждения, а подвижным элементоь 1- якорь с индикаторной катушкой 21 . Недостатком данного преобразователя является его относительно невысокое быстродействие, обусловленноепостоянными времени катушек возбуждения и индикаторной катушки.Цель изобретения - повьыение быстродействия.Для достижения поставленной целичувствительные элементы выполненыв виде МДП-транзисторов, соединенных в каждой паре параллельно, аподвижный элемент выполнен в видеобщего электрода-затвора МДП-транзисторов15 Электрод затвора может быть выполнен например в форме квадрата,перекрывающего все МДП-транзисторы.На чертеже схематично представлена функциональная схема преобра зователя.Он содержит четыре идентичныхМДП-транзистора 1-4, расположенныхкрестообразно в одной плоскостина общей полупроводниковой подлож ке 5 и имеющих общий неподвижныйэлектрод 6 затвора (условно показанпрозрачным) . Электрод б затвораимеет форму квадрата и перекрываетвсе четыре транзистора. Он отделен 30 от поверхности транзисторов слоемдиэлектрика и имеет возможность перемещаться вместе с объектом по этому слою одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Противоположные транзисторы 1, 3 и 2, 4 соединены параллельно и подключены своими токами 7 через измерительные приборы 8 и 9 к минусу источника 10 питания постоянного тока. Плюс этого источника подведен к истокам 11 всех транзисторов. Электрод б затвора подключен к одному из полюсов ис точника 12 смещения, второй полюс которого заземлен. Полупроводниковая подложка 5 также заземлена.Преобразователь работает следующим образом. 15Если електрод б затвора находится в центральном положении, симметрично перекрывая области стоков 7 и истоков 11 всех транзисторов 1-4, сопротивление этих транзисторов минимально, 2 О а ток через приборы 8 и 9 максимален, что соответствует нулевому отклонению от центра подложки 5 электрода 6 затвора и связываемого с ним контролируемого объекта (не показан). При перемещении электрода 6 затвора, например вдоль оси Х, сопротивление пары транзисторов 1 и 3 линейно увеличивается, а другой пары 2 и 4 - не изменяется, вследствие чего, соответственно, показания измерительного ЗО прибора 8 убывают, а прибора 9 - не изменяются. При перемещении электрода б затвора вдоль оси у, наоборот, уМеньшаются показания прибора 9 и не меняютсяпоказания прибора 8. При З 5 одновременном перемещении по обеим координатным осям изменяются показания обоих приборов, по которым можно оценить величину смещения объекта без указания направления перемещения относительно начала координат.Благодаря применению практически безинерционных чувствительных элементов - МДП-транзисторов, быстродействие преобразователя существенно увеличивается,Формула изобретения1. Двухкоординатный преобразователь перемещений объекта, содержащийчетыре чувствительных элемента, размещенных крестообразно и электрически соединенных попарно, и подвижныйэлемент, связываемый с контролируемым объектом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениябыстродействия, чувствительные .элементы выполнены в виде МДП-транзисторов, соединенных в каждой парепараллельно, а подвижный элемент выполнен в виде общего электрода-затвора МДП-транзисторов2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что электродзатвора выполнен в форме квадрата,перекрывающего все МДП-транзисторы.)Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Делитель напряжения на МДП-транзисторе.-ТИИЭР, т.59, Р 10, 1971,с. 1892Авторское свидетельство СССРР 470 б 96, кл. С 01 В 7/04, 1972 (прототип).ул. Про лиал ППП "Патент", г, Уж а 47ИПИ Гопо035, М Тираж б дарствен лам изоб ква, ж-:3 42ного ко ретений 5, Раую 1