УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ Советский патент 1970 года по МПК G01P3/22 

Известны измерительные устройства, например у корабля, в которых применяются сегнетоэлектрические или пьезоэлектрические датчики, обладающие прямым и обратным пьезоэффектами. Основные элементы этих устройств - электронные схемы с индикаторами и датчики. Последние состоят из сегнетоэлектрических пластин (стержней), на поверхностях (гранях) которых расположены электроды (обкладки). Сегнетоэлектрические пластины могут изготовляться монолитными или составленными из отдельных пластин, которые собираются в пакеты и электрически соединяются между собой и могут быть с последовательно разноименными или параллельно одноименными нолярностями. Выводы от вненп1их электродов сегнетоэлектрика подключены к электрической схеме через выходные зажимы датчиков. Электроды или обкладки последних вынолняются либо в виде металлических пластинок, либо создаются на гранях путем напыления металла. В этих датчиках под действием электрического поля возникают механические деформации, а при механическом воздействии на сегнетоэлектрик на соответствующих его гранях образуются электрические заряды и между электродами или обкладками возникает разность потенциалов.

тором катушка вращается в измеряемом малнитном поле. Связь вращающейся с индикаторным прибором осуществляется с помощью коллектора. Каждый из указанных датчиков позволяет измерять только или скорость перемещения датчика, пли величину магнитного поля.

Цель изобретеиия - создание сегнетоэлектрического датчика, обеспечивающего возможпость упрощения методов измерения. Для этого предлагаемый датчик выполнеи в виде двух разнесенных сегнетоэлектрпческих пластин (стерл ней) с нанесенными на их внутренние обращениые друг к другу поверхности (торцы) обкладками измерительного конденсатора, а на их продольные поверхности- обкладками возбуждающих конденсаторов. Обкладки измерительного и возбуждающих конденсаторов соединены с остальной схемой

с помощью конденсаторных нереходов, а измерительная часть схемы содержит два поочередно коммутируемых синхронно с вращением датчика усилительных канала, выходы которых через посредство спнхронно-фазовых детекторов подключены к схеме вычитания, нагруженной на выходной индикатор.

На чертеже изображен сегиетоэлектричес кий датчик.

Дёнсатора внутренние обкладки 3 измерительного конденсатора, обращенные друг к другу н электрически соединенные между собой, внешние обкладки 4 возбуждающих (моделирующих) конденсаторов. Выход 5 датчика подключается к измерительной схеме устройства, а вход 6 его соединен с выходом генератора переменного тока.

Описываемое устройство работает следующим образом.

Датчик ориентируется в пространстве таким образом, чтобы плоскости (грани) сегнетоэлектрических пластин (стержней) с обкладками 2 измерительного конденсатора совпадали с плоскостью векторов внещ.него магнитного поля и поступательной скоростью движения датчика. Под действием моделирующего электрического поля, создаваемого генератором .переменного тока на внещних обкладках 4, диэлект рическая проницаемость ссгнетоэлектрика претерпевает периодические изменения и на обкладках 2 измерительного конденсатора возникает переменная плотность разноименных электрических зарядов электромагнитного происхождения, которая обуславливает появление на выходе датчика переменного напряжения. Амплитуда этого напр.яжения пропорциональна величине электромагнитного эффекта в сегнетоэлектрике и, следовательно, пропорциональна поступательной скорости датчика и внещнего магнитного паля. Частота указанного выходного напряжения в два раза выще частоты моделирующего электрического поля, создаваемого на обкладках 4 генератором переменного поля.

Предмет изобретения

Устройство для измерения скорости, например корабля, состоящее из датчика и индикаторного устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения методов измерения, датчик выполнен в виде двух разнесенных сегаетоэлектрических пластин (стержней) с нанесенными на их внутренние обращенные друг к другу поверхности (торцы) обкладками измерительного конденсатора, а на их продольные поверхности - обкладками возбуждающих

конденсаторов, причем обкладки измерительного и возбуждающих коиденсаторв соединены с остальной схемой с помощью конденсаторных переходов, а измерительная часть схемы содержит два поочередно коммутируемых

синхронно с вращением датчика, усилительных канала, выходы которых через посредство синхронно-фазовых детекторов подключены к схеме вычитания, нагруженной на выходной индикатор.