Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1987 года по МПК G01B15/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объекта.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается уменьшением массы подвижной системы измерения и повышением линейности преобразования перемещение-фаза электромагнитной волны.

На чертеже представлена схема устройства для измерения линейных перемещений.

Устройство содержит генератор 1 СВЧ-волн, волноводный аттенюатор 2, преобразователь 3 линейных перемещений и измеритель 4 разности фаз. Цре- образователь 3 линейных перемещений состоит из волноводной СБЧ-линии 5 с короткозамыкающим поршнем 6, выполненным с возможностью перемещения вдоль линии 5 и связанным с объектом, на СВЧ-линии 5 установлены два резонаторных зонда 7 и 8 на расстоянии один от другого, равном четверти длины СВЧ-волны, связанные с линией 5 через штыри 9 связи, зонд 7 через петлю 10 связи соединен с первым входом сумматора 13, а зонд 8 через петлю 1 1 связи - с фазосдвигающей цепью 12, выход которой соединен с вторым вхбдом сумматора 13, выход сумматора 13 соединен с измерителем 4 разности фаз.

: Устройство работает следуюш м образом.

Церед началом работы,.в зависимости от требуемой величины периода вы- ходьгой функции, производится установка необходимой частоты генератора 1, Измерительная головка 8 сдвигается относительно измерительной головки 7 на величину четверти длины волны, а фазосдвигающая цепь 12 устанавливается таким образом, чтобы сигналы на соответствующие входы сумматора 13 поступали со сдвигом на /7/2.

Наличие короткозамьгкающего поршня 6 в линии 5 создает отраженную СВЧ- волну. ila штырях 9 зондов 7 и 8 возбуждаются СВЧ-волны, фаза которых зависит от расстояния от порш})я 6 до

ВНИИПИ Заказ 5683/36 Тираж 677 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Иро(;ктнля,

штырей 9. Так как 111ты1)и 9 зондов 7 и 8 сдвинуты на расстояние, равное четверти волны, то разность фг.з, наво- димых на штырях 9 зондов 7 и 8, будет составлять iT/Z, а фазосдвигающая цепь 12 создает задержку СВЧ-волны, принимаемой зондом 8, на величину 07/2.

Таким образом, на сумматор 13 приходят две волны от зондов 7 и 8 в фазе и складываются. Падающая СВЧ-волна от генератора 1 к поршню 6 наводит на штырях 3 зондов 7 и 8 СВЧ-волны с

разностью фаз 7/2, и на сумматор 13 приходят волны с разностью фаз It, т.е. в противофазе, и сложение не происходит.

Таким образом, на выходе сумматора 13 образуетсяСВЧ-волна, фаза которой меняется от перемещения поршня 6, т.е. объекта.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее последовательно электрически соединенные генератор, преобразователь линейных перемещений и измеритель разности фаз, один вход которого соединен с выходом генератора, а другой - с преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, оно снабжено аттенюатором,

размещенным между генератором и преобразователем, фазосдвигающей цепью и сумматором, преобразователь линейных перемещений выполнен в виде полой СВЧ-линии с короткозамыкаюшим поршнем на выходе и с двумя СВЧ-резонаторными зондами, размещенными один от другого на расстоянии четверти СВЧ-волиы з линии, выход одного зонда соединен с одним из входов сумматора, а выход другого зонда - с входом фазосдвигающей цепи, выход которой соединен с другим входом сумматора, а его выход- с другим входом измерителя разности фаз, короткозамыкающий поршень выполнен с возможностью перемещения внутри полой СВЧ-линии и предназначен дли связи с объектом.

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения линейных перемещений объекта. Цель изобретения - повышение точности измерений. Измерительная головка 8 сдвигается на величину 1/4, а сигналы на входы сумматора 13 поступают со сдвигом Л /2. Коротко- замкнутый поршень 6 в линии 5 создает отраженные СВЧ-волны, фаза кото рых зависит от расстояния между поршнем 6 и штырями 9 зондов 7 и 8, сдвинутых на расстояние, равное Л /4 Падающая СВЧ-волна от генератора 1 через аттенюатор 2 наводит на штырях 9 СВЧ-волны с разностью фаз // /2 и на выходе сумматора 13 образуется СВЧ-волна, фаза KOTopofi меняется от перемещения поршня 6, 1 ил, (Л