Способ измерения перемещений объекта

Союз СоветсиниСоциалюйтичвсиикРеснубпни ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп 938015(51)М. Кд. С 01 В 17/02 ЭУАаретееиыЯ кемитет евер в аеан эа 4 ретеиий и еткрцтЯДата опубликования описания 26,06.82(72) Авторы изобретения Ю. А. Асмоловский и Г. М. Абушенко Омский политехнический институттае(73) Заявитель(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА 1Изобретение относится к измерителт ной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых перемещений.Известен способ измерения перемещений. объекта, заключающийся в том, что возбуждают бегущую поверхностную акустическую волну, связывают приемный преобразователь с объектом перемещения и измеряют разность фаэ возбужадющего и принятого сигналов Г 11 .Недостатком этого способа является низкая точность измерения в интервалах, примыкающих к перемещению на целое число длин волн. 5Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способизмерения перемещений объекта, заклю чаюшийся в том, что создают неподвижно" пространственное электрическое поле 20 с помощью стоячих поверхностных акустических волн, измеряют величину электрического сигнала, связанного с изменением положения объекта в поле, и о перемещении судят по величине электрического сигнала 2,Однако способ имеет низкую точностьизмерения, обусловленную аналоговымметодом регистрации узлов и пучностейэлектрических потенциалов, возбуждаемыхстоячей волной.Бель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу создают дополнительное пространственное электрическоеполе с помощью стоячих поверхностныхакустических волн, которое перемешается синхронно с объектом,. а в качествеэлектрического сигнала используют частоту биений источников стоячих поверхпостных акустических волн.На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующая способ измерения перемещений объекта.Схема содержит пьезоэлектрическиепластины 1 и 2, изготовленные иэ одногои того же материала и имеющие одини3 93801 ковый срез, размещенные на них преоб разователи 3 и 4 поверхностныХ акустических волн встречно ютыревого типа с разным периодом.Преобразователь 3 поверхностных аку- % стических волн на пьезоэлектрической пластине 1 и преобразователь 4 поверх ностных акустических волн на пьезоэлектрической пластине 2 образуют соответственно резонаторы 5 и 6, Кроме того, 10 устройство содержит усилитель 7, в цепь положительной обратной связи которого включены резонаторы 5 н 6.Резонатор 6 жестко связан с подвижным объектом 8, установленным с воз- М можностью перемещения относительно неподвижного резонатора 5.Способ реализуется следующим образом.Усилитель 7 с подключенными резо наторами 5 и 6 образует автогенератор, в котором одновременно возбуждаются два колебания с частотамииПеремещение объекта 8 сопровождается смешением пространственно распределен ного электрического поля, соогветствующего стоячей волне на поверхности пьезоэлектрической пластины 2, относительно неподвижного пространственно распределенного электрического поля, связанного Зэ со стоячей волной на поверхности пьезоэлектрической пластины 1. Перемещению объекта 8 и пьезоэлектрической пластины 2 на четверть длины соответствует изменение коэффициента связи между резо наторами 5 и 6 от,минимального до макси мального значения.Максимальный коэффициент связи между резонаторами 5 и 6 не превышает . критического, при котором наступает 6 "затягивание" одного иэ колебаний другим. Перемещение объекта 8 и связанныес ним вариации коэффициента связи резонаторов 5 и 6 сопровождаются изменением частоты биений колебаний, которую можно выделить, подключив, например, параллельно выходу усилителя 7,фильтр нижних частот (не показан).Частотный метод регистрации экстремальных значений частоты биений позволяет повысить точность измерения пьремешений объекта,формула изобретенияСпособ измерения перемещений объекта, заключающийся в том, что создают неподвижно пространственное электрическое поле с помощью стоячих поверхностных акустических волн, измеряют величину электрического сигнала, связанного а изменением положения объекта в поле, и о перемещении судят по величине электрического сигнала, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, создают дополнительное пространственное алек трическое поле с помощью стоячих поверх костных акустических волн, которое перемешается синхронно с объектом, а в качестве электрического сигнала исполь зуют частоту биений источников стоячих поверхностных вкус тических волн.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Приборы для научных исследований", 1974, М 1, с. 31, фиг. 2.2, Авторское свидетельство СССР М 741049, кл. Я 01 В 17/02, 1978 (прототип) .з 444 илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 59 ВНИИПИ по дела 113035, М