Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01B17/00 

Изобретение относится к измефител ной технике и может быть использовано при измерениях линейных перемещений , Цель изобретения - повьшшние точности. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство для илмерения линейных перемещений;-на фиг.2 временные диаграммы. Устройство содержит неподвижную и подвижную пьезоэлектрические пластины 1 и 2, расположенные на них встречно-штыревые преобразователи 3 и 4, генератор 5, соединенный с входом встречно-штыревого преобразовате ля 3 неподвижной пьезоэлектрической пластины 1, поглотители 6-9, измеритель 10 разности фаз, первый вход которого соединен с выходом генератора 5, дополнительны - встречноштьфевой преобразователь 11, расположенный на подвижной пьезоэлектрической пластине 2 на расстоянии четверти длины волны от встречноштыревого преобразователя 4 подвижной пьезоэлектрической пластины 2, последовательно соединенные фазовращатель 12 с углом поворота 71/2, вхо которого соединен с выходом встречно штьфевого преобразователя 4 подвижно пластины 2, сумматор 13, второй вход которого соединен с выходом дополнительного встречно-штыревого преобраз вателя 11, а выход - с вторым входом измерителя 10 разности фаз. Устройство .для измерения линейных перемещений работает следующим образом. При подаче возбуждающего напряжения от генератора 5 встречно-штьфевой преобразователь 3 возб гждает аку тическую волну. Последняя распростра няется в обе стороны от встречно-шты ревого преобразователя 3 по поверхности неподвижной пьезоэлектрической 1 92 пластины 1. Часть прямой поверхностной акустической волны принимается встречно-штыревым преобразователем 4 подвижной пластины 2 и дополнительным встречно-штьфевым преобразователем 11, а часть волны отражается от конца неподвижной пьезоэлектрической пластины 1 и конца подвижной пьезоэлектрической пластины 2. Отраженные волны принимаются дополнительным встречно-штыревым преобразователем 11 и встречно-штыревым преобразователем 4 подвижной пьезоэлектрической пластины 2. Встречно-штыревой преобразователь 4 подвижной пьезоэлектрической пластины 2 принимает прямую акустическую волну, вид KOTOpof показан на фиг. 2 . В связи ,с тем, что встречно-штьфевой преобразователь 4 соединен с первым входом сумматора 13 через фазовращатель 12 с углом поворота 77/2, на первый вход сумматора 13 подается сигнал, фаза которого имеет вид, представленный на фиг. 2s. Так как центр дополнительного встречно-штыревого преобразователя 1 1 установлен на расстояние от центра встречно-штыревого преобразователя 4, сигнал, поступающий на второй вход сумматора 13, имеет вид, представленный на фиг. 2в. В результате на вход измерителя 10 разности фаз подается суммарный сигнал (фиг. 2i.). При приеме отраженных акустических волн дополнительным и встречно-штыревым преобразователями 11 и 4, на вход сумматора 13 поступают сигналы, фазы которых отличаются на ТГ, что приводит к их компенсации. Использование устройства позволяет повысить точность измерений путем исключения поступления отраженного сигнала на измеритель разности фаз, который несет информацию о измеряемом перемещении.

i 2а

i 2д

i: 28

i г г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее неподвижную и подвижную пьезоэлектрические пластины, расположенные на них встречно-штыревые преобразователи, генератор, соединенный с вх дом встречно-штыревого преобразователя неподвижной пьезоэлектрической пластины, поглотители и измеритель / разности фаз, первый вход которого соединен с выходом генератора, о тличающееся тем, что, с целью повьшения точности, оно снабжено дополнительным встречно-штьфевым преобразователем, расположенным на подвижной пьезоэлектрической пластине на расстоянии четверти длины волны от встречно-штыревого преобразователя подвижной пьезоэлектрической пластины, последовательно соеиненными фазовращателем с углом поворота 7F/2, вход которого соединен с выходом встречно-штыревого преобразователя подвижной пьезоэлектрической пластины, и сумматором, второй вход которого соединен с выходом дополнительного встречно-штыревого преобра,зователя, а выход - с вторым входом измерителя разности фаз.

Фиг.г