Светолучевой двухкоординатный осциллограф Советский патент 1984 года по МПК G01R13/04 

I1 Изобретение относится к электро измерительной технике и предназначе для использования при исследовании различных электрических сигналов, например биотоков сердца при снятии кардиограмм. Известно устройство для одновременной регистрации двух переменных электрических величин, содержащее размещенный в корпусе с вязкой средой биморфный пьезоэлемент в вид радиально поляризованной пьезокерамической трубки с двумя электродами первьй из которых вьиолнен в виде покрытия внутренней, а второй, разделенный на две йары изолированных друг от друга участков, - наружной поверхности трубки, оптическую систему записи сигналов с источнико света и фотоприемником, расположенными вне корпуса, линзой, укрепленной в его отверстии, и зеркалом, укрепленным на торце трубки, обращенном к ли11зе 1 . Недостаток известного устройства связан с его конструктивной сложностью, которая выражается в необХодимости применения для биморфного пьезоэлемента специального корпуса с вязкой средой и в значительной трудности изготовления собственно биморфного пьезоэлемента. Наиболее близким техническим решением к изобретению является све толучевой двухкоординатньш осциллог раф, содержащий оптическую систему записи сигналов с последовательно установленными источником света, блоком конденсорных линз, двумя зер калами с взаимно перпендикулярными продольными осями, цилиндрической линзой и фотоприемником, два соосно сопряженных с упомянутыми зеркалами и выполненных в виде гальванометрических Подвижных частей модулятора, токоподводы которых соединены с клеммами для подключения источников регистрируемых величин, вспомогател ный магнитоэлектрический механизм, сопряженный Своей подвижной частью соосно с одним из модуляторов, соединенный токоподводами с клеммами для подключения того же источника регистрируемой величины, что и дан- ный модулятор, и снабженный стрелко на которой установлена упомянутая щшиндрическая линза . Недостаток указанного устройства заключается в низкой экономичности, обусловленной большой мощностью, потребляемой шлейфами от источников регулируемых величин. Целью изобретения является снижение энергопотребления измерительного устройства. Поставленная цель достигается тем, что в светолучевом двухкоординатном осциллографе, содержащем оптическую систему записи сигналов с последовательно установленными источником света, блоком конденсорных линз, двумя зеркалами с взаимно перпендикулярными продольными осями, цилиндрической линзой и фотоприемником, два соосно сопряженных с упомянутыми зеркалами модулятора светового луча, токопод ды которых соединены с клеммами для подключения источников регистрируемых величин, вспомогательный подвижньй механизм, соосно сопряженный с одним из модуляторов соединенный токоподводами с клеммами для подключения того же источника регистрируемой величины, что и данный модулятор, и снабженный стрелкой, на которой установлена упомянутая цилиндрическая линза, оба модулятора и вспомогательный подвижньй механизм выполнены в виде закрепленных одними концами спиралевидных пьезоэлементов, внутренние и наружные поверхности которых электродированы. На фиг.1 и 2 представлен предложенньй светолучевой двухкоординатный осциллограф, общий вид. Устройство содержит оптическую систему записи сигналов с последовательно установленными источником 1 света, блоком 2 конденсорных линз, зеркалами 3 и 4 с взаимно перпендикулярными продольными неподвижными осями, цилиндрической линзой 5 и фотоприемником (экранами или фотоносителями) 6. В состав устройства входят также соосно сопряженные с зеркалами 3 и 4 модуляторы 7 и 8 светового луча, токоподводы которых соединены с клеммами для подключения источников регистрируемых величин (на фиг 4 1 и 2 отображенных усилителями 9 и 10). Кроме того ля повышения качества записи в устройстве имеется вспомогательный подвижньй механизм 11, соосно сопряженный с модулятором 8, соеди ненный токоподводами с клеммами для.подключения того же источника (усилителя 10) регистрируемой величины, что и модулятор 8, и снабженный стрелкой 12, на которой установлена цилиндрическая линза 5 Модуляторы 7 и 8 и вспомогательный подвижный механизм 11 выполнены в виде закрепленных одними концами спиралевидньк пьезоэлементов, внутренние и наружные поверхности которых электродированы. Устройство работает следующим образом. Как известно, пьезоэлемент изменяет свои геометрические размеры под действием приложенного к нему напряжения вследствие обратн пьезоэлектрического эффекта. Так как пьезоэлемент выполнен в виде спирали, один конец которой закре лен, то изменение его длины преоб разуется в круговое вращение площадки с зеркалом, укрепленной на свободном конце спирали, вокруг е оси. Под действием сигнала с усилителя 9, приложенного к электродам пьезоэлемента 7, последний удлиняется, спираль с укрепленным на ней зеркалом 3 поворачивается вокруг горизонтальной оси, и луч света, отраженный от зеркала 4, перемещается на экране 6 по координате V, Аналогично под действием сигнала с усилителя 10, приложенного к электродам пьезозлементов 8 и 11, они удлиняются, а зеркало 4 и стрелка 12 с установленной на ней цилиндрической линзой 5 поворачиваются вокруг вертикальной оси, вызьюая перемещение луча на экране 6 по координате X. Поскольку оси пьезоэлементов 7 и 8 расположены под углом 90, луч света, проецируемый на экран 6 осциллографа, перемещается в результате по двум взаимно перпендикулярным координатам. При практическом использовании предложенного устройства потребляемая им мощность определяется лишь емкостным сопротивлением пьезоэлементоБ 7,8 и 11 и оказывается весьма малой.

СВЕТОЛУЧЕВОЙ ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ, содержащей оптическую систему записи сигналов с последовательно установленными источником света, блоком конденсорных линз, двумя зеркалами с взаимно перпендикулярными продольными осями, цилинт дрической линзой и фотоприемником, два соосно сопряженных с упомянутьп«1 зеркалами модулятора светового луча, токоподводы которых соединены с клеммами для подключения источников регистрируемых величин, вспомогательный подвижный мехаяизм, соосно сопряженньШ с одним из модуляторов, соединенньй токоподводами с, клеммами для подключения того же источника регистрируемой величины, что и данный модулятор, и снабженный стрелкой, на которой установлена упомянутая цилиндрическая линза, отличающийся тем,что, с цьлью снижения энергопотребления, оба модулятора и вспомогательный подвижный механизм выполнены в виде закрепленных одними концами спиралевидных пьезоэлементов, внутренние и наружные поверхности которых электродированы.

/////////////.