Устройство для измерения размеров плоских поверхностей

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 958847 СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ(23) Приорит СССРелам иэебретеиий и еткрмтий, Я. Кач ела ектрик МЕРЕНИЯ РАЗМЕРОРХНОСТЕЙО аличие скольс присоединением заявки) Заявитель Ленинградский заводИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности для измерения размеров (длины, ширины или площади) плоских поверхностей произвольной формы.Известны резистивные датчики перемещения предназначенные для измерения размеров, содержащие омический элемент (рео.- хорд) с подвижным контактом, связываемым с контролируемым объектом в процессе измерения 1.Недостатком их является нзящего контакта.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения размеров плоских поверхностей, содержащее резистивный датчик и измерительную схему, в которую этот датчик включен. Датчик в этом устройстве выполнен в виде проволоки из высокоомного материала, намотанной спиралеобразно на эластичное основание. Витки спирали разрезаны с одной стороны так, чтобы они были не замкнутые между собой. Сверху над спиралью размещен эластичный токопроводящий материал, имеющий диэлектрическое износостойкое покрытие, Каждый виток спирали подключен с одного конца к измерительной схеме, обеспечивающей измерение сопротивления тех витков, спирали, которые оказываются замкнутыми между собой через токопроводящий материал при прижатии его к соответствующему участку спирали объектом, площадь поверхности которого измеряется 12.Недостатками датчиков являются ограниченная точность измерений, обусловленная относительно большим шагом навивки высокоомного провода, и возможность измерения с заданной точностью размеров и площади поверхностей, имеющих лишь правильную геометрическую форму.Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона контролируемых поверхностей, т.е. обеспечение возможности измерения с заданной точностью площади поверхностей произвольной формы.Эта цель достигается тем, что в устройстве для измерения размеров плоских поверх; костей, содержащем резистивный датчик и измерительную схему, резистивный датчик выполнен в виде плоского П-образного зигзага из высокоомного материала, нанесенного на жесткое диэлектрическое основание,и размещенной над ним эластичной диэлектрической пленки с прикрепленными к ее поверхности, обращенной к плоскому зигзагу, полосками из низкоомного материала, ориентированными параллельно длинным сторонам плоского зигзага.Шаг укладки полосок из низкоомного материала хотя бы в 2 раза меньше шага укладки зигзага из высокоомного материала.Измерительная схема может быть выполнена в виде четырехплечего резистивного моста, постоянные резисторы которого размещены на общем основании с высокоомным зигзагом, образуя интегральный резистивный элемент.На фиг. 1 показан резистивный датчик, продольный разрез; на фиг. 2 - интегральный резистивный элемент устройства для измерения размеров.Устройство содержит резистивный датчик, выполненный в виде плоского П-образного зигзага 1, нанесенного на жесткое диэлектрическое основание 2, и размещенной над ним эластичной диэлектрической пленки 3, на внутренней поверхности которого, обращенной к плоскому зигзагу, закреплены полоски 4 из низкоомного материала. Эти низкоомные полоски 4 размещены с шагом а, который хотя бы в 2 раза меньше шага с 1 зигзага 1 и расположены параллельна длинным сторонам этого зигзага. На диэлектрическом основании 2 размещены также постоянные резисторы 5 - 7, образующие вместе с плоским зигзагом интегральный резистивный элемент - мостовую измерительную схему, к одной диагонали которой подключается источник питания, а к другой - регистрирующий прибор (на чертеже не показаны), Контролируемый объект 8 размещается в процессе измерения поверх эластичной диэлектрической пленки 3.Устройство для измерения размеров плоских поверхностей работает следующим образом.Под действием веса контролируемого объекта 8 происходит упругая деформация диэлектрической пленки 3 на ее участке, соответствующей площади объекта. При этом полоски 4 из низкоомного материала шунтируют соответствующие участки длинных сторон П-образного зигзага 1, изменяя их суммарное сопротивление, Количество шунтированных участков высокоомного зигзага 1 определяется шириной, а длина каждого шунтированного участка определяется длиной контролируемого объекта на этом участке, В этом случае величина сигнала разбаланса на выходе измерительной схемы будет соответствовать контролируемому размеру поверхности объекта 8. Этот сигнал разбаланса может быть зарегистрирован в световой или печатной форме.Погрешность измерений не будет превышать 0,5% если сопротивление единйцы длины высокоомного зигзага резистивного датчика будет не менее, чем в 200 раз превышать сопротивление единицы длины низкоомных шунтирующих полосок. Для снижения систематической погрешности измерений размеров соотношение длин коротких и длинных сторон П-образного зигзага должно быть менее, чем 0,1,Благодаря возможности изготовления резистивного датчика с малыми шагами укладки низкоомных и высокоомных полос особенно при интегральном исполнении обеспечивается высокая дискретность измерений и большая точность при измерении площади поверхностей произвольной формы.20Формула изобретения1. Устройство для измерения размеровплоских поверхностей, содержащее резистивный датчик и измерительную схему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона контролируемых поверхностей, резистивный датчик выполнен в виде плоского П-образного зигзага из высокоомного материала, зв нанесенного на жесткое диэлектрическое основание, и размещенной над ним эластичной диэлектрической пленки с прикрепленными к ее поверхности, обращенной к плоскому зигзагу, полосками из низкоомного материала, ориентированными параллельно длин ным сторонам плоского зигзага.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что шаг укладки полосок из низкоомного материала хотя бы в 2 раза меньше шага укладки зигзага из высокоомного материала.3. Устройство по пп, 1 и 2,отличающеесятем, что измерительная схема выполнена в виде четырехплечего резистивного моста, постоянные резисторы которого размещены на общем основании с высокоомным зигза гом, образуя интегральный резистивный элемент.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР195641, кл. 6 01 Р 5(16, 1965.2. Авторское свидетельство СССР578561, кл. б 01 В 7/12, 1974.Редактор И. Касарда Те 3 ак аз 6772/54 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж -Филиал ППП Патент, венного ком ретений и о 35, Раушскаг. Ужгород,рипннк .КорректПодписССР