ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗЕРКАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР Советский патент 1970 года по МПК G01D5/28 

Известные пьезоэлектрические зеркальные индикаторы, содержащие измерительный механизм, к пьезочувствительным элементам которого подведены управляющие напряжения, фиксирующее зеркальце, ирижимаемое пружиной к концам пьезочувствительных элементов и жестко закрепленное на диске, расположенном на подщипниках с двумя степенями свободы, и оптическую систему с осветителем, характеризуются малой чувствительностью и не обеспечивают индикацию координат без преобразования сигналов от двух независимых датчиков координат х, у.

В предлагаемом индикаторе измерительный механизм выполнен в виде четырех идентичных пьезопластин с кернами на концах, изготовленных в виде попарно склеенных пьезоэлементов, расположенных попарно таким образом, что плоскости их симметрии перпендикулярны друг другу, а линия пересечения плоскостей проходит через центр фиксирующего зеркальца, при этом к датчику координаты х или у попарно подключены четыре идентичных пьезоэлемента таким образом, что в каждой пьезопластине один из элементов удлиняется, а другой укорачивается, а изгиб симметрично распололСенных пьезопластин соверщается в противоположных направлениях.

На фиг. 1 изображен предлагаемый индикатор, общий вид; на фиг. 2 - электрическая схема оптической системы прибора с осветителем.

Подвин ная система двухкоординатного пьезоэлектрического зеркального индикатора новыщенной чувствительности состоит из одного общего фиксирующего зеркальца /, восьми идентичных по параметрам, попарно склеенных пьезоэлектрических элементов 2 и пружины 3, прижимающей зеркальце к наконечникам пьезопластин.

Круглое зеркальце / поверхностью отражения укреплено на круглом металлическом диске 4, в центре которого имеется скоба 5 для крепления к пружине 3, а по окружности с диаметром, равным половине диаметра диска /, симметрично закреплены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях две пары малогабаритных агатовых подщипнпков 6.

Основание состоит из неподвпжной 7 и двух подвижных 8 текстолитовых плат, укрепленных с одной степенью свободы на двух призмах 9, прикрепленных, в свою очередь, к неподвижной плате. Платы 7 п 5 могут быть металлическими.

Положение плат 8 относительно платы 7 фиксирзется при помощп двух плоских пружин 10 и регулировочных винтов //. Пружины 10 прикрепляются к неподвижной плате основания винтами 12, при помощи которых можно отрегулировать необходимое давление ноужин 10 на платы 8.

Пружина 3 закреплена в основании прибора на металлической шпильке 13, для чего в основании выполнено круглое отверстие 14 с пазами под шпильку.

Четыре идентичных иьезоиластины 2, каждая из которых склеена из двух одииаковых по параметрам пьезоэлементов, закреплены в изоляциоииых гнездах 15 основания, причем два противоположных пьезоэлемента размеи;ены симметрично и соединены электрически, а образованные таким образом две иары иьезоэлементов расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, линия пересечеиия которых является осью симметрии двухкоординатной системы.

Положение одной из пластин в каждой паре .пьезопластин 2 можно точно регулировать при помощи винтов 11.

На нарул ных концах пьезопластин 2 укреплены металлические иаконечники 16 с изоляциоииыми прокладками 17, а в центре каждого накоиечника жестко закреплена стальная пустотелая трубка с отогнутым иод углом 45° концом и с закрепленным в нем стальным керном 18.

Прулчина 3 создает одинаковое давление в четырех агатовых (рубиновых или сапфировых) подшипниках 6 на четыре стальных керна 18, что исключает возникновение воздушных люфтов в системе с иьезоиластииами, работающими на изгиб.

В исходном состоянии системы зеркальце 1 находится в нейтральном, например горизонтальном, положении, и нить накала лампы осветителя 19 проецируется ири помощи линзы 20 и зеркальца / в центральную точку шкалы 21.

При подведении измеряемого напряжения Uy к иервой паре пьезопластин зеркальце 1

отклоняется, И световой «зайчик на шкале 21 перемещается по вертикали.

При подведении наиряжения U ко второй паре пьезоиластин «зайчик отклоняется но горизонтали.

В результате одновременного воздействия двух напряжеиий U л-, Uy «зайчик может принимать любое положеиие в плоскости шкалы 21.

1-г

Предмет изобретения

Пьезоэлектрический зеркальный индикатор, содержащий измерительный механизм, к иьезочувствнтельиым элемеитам которого иодведены управляющие иапрял ения, фиксирующее зеркальце, пр:ил имаемое пружиной к концам иьезечувствительных элементов и л сестко закреплеииое на диске, расположенном на подщипниках с двумя степенями свободы, и

оптическую систему с осветителем, отличающийся тем, что, с целью осуществления непосредственной иидикаиии координат без преобразования сигналов, поступающих от двух независимых датчиков коордииат х, у, а также повышения чувствительности, в нем измерительный механизм выполнен в виде четырех идеитичных пьезопластин с кернами на концах, вьтолненных в виде попарно склеенных пьезоэлементов, и расположенных попарно

таким образом, что плоскости их симметрии перпендикулярны друг другу, а линия нересечения плоскостей проходит через центр фиксирующего зеркальца, при этом к датчику координаты X или у попарио подключены

четыре идентичных пьезоэлемента таким образом, что в каждой пьезопластине, один из элементов удлиняется, а другой укорачивается, а изгиб симметрично располол :енных иьезопластин совершается в противопололчных

наиравлениях.