Устройство для измерения угловыхпЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/30 

t

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении угловых перемещений,с

Известен частотный датчик малых угловых перемещений, содержащий чувствительный элемент и магнитный мультивибратор с тороидальным трансформатором Cl .10

Недостатком этого датчика является то, что он не позволяет измерять- перемещения с высокой точностью из-за малой крутизны изменения магнитного потока в тороидальном трансформаторе.

Наиболее близким к изобретению 5 по технической сущности является устройство для измерения угловых перемещений , содержащее -корпус,состоящий из неподвижной и подвижной частей, пьезоэлементы, закрепленные по одному в 0 каждой части, электрически связанный с пьезоэлементами усилитель и связанный с ним отсчетный блок 2.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерений при контроле угловых перемещений.

Целью изобретения является повьааение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено двумя дополнитель-30

ными пьезоэлементами, закрепленными, соответственно, в частях корпуса напротив основных пьезоэлементов, дополнительным усилителем, электрически связанным с оТсчетным блоком, и дополнительными пьезоэлементами, подвижный корпус выполнен поворотным в плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности пьезоэлементов, относительно оси, равноудаленной от его пьезоэлементов.

На чертеже представлена схема устройства для измерения угловых перемещений.

Основные 1 и дополнительные 2 пьезоэлементы закреплены в подвижной 3 и неподвижной 4 частях корпуса и образуют резонансные камеры 5 и 6, подключенные к основнсму 7 и дополнительному 8 усилителям, которые в свою очередь электрически связаны с отсчетнБМ влоком 9. Вокруг оси 10 вращается часть 3 корпуса.

Устройство работает следующим образом.

При включении усилителей 7 и 8 в резонансных камерах 5 и .6, заполненных жидкостью, воз1|икают автоколебания ультразвуковых воля, частота

которых зависит от расстояния между пьезоэлементами 1-1 и 2-2. При повороте подвижной части 3 корпуса относительно оси 10 на величину измеряемого угла Ч расстояние между пьезоэлементами 2 в резонансной камере 5 увеличивается, а расстояние между пьезоэлементами 1 в резонансной камере 6 уменьшается. В результате частота колебаний в усилителе 8 уменьшится а в усилителе 7 увеличится. Эти изменения частот отсчетный блок 9 пересчитывает в угловые перемещения. Дифференциальное включение двух автоколеёательных систем, образованных усилителем 7 и резонансной камерой 6 и, соответственно, усилителем 8 и камерой 5, уменьшает температурные погрешности этой системы, что повышает точность измерения углов.

.Формула изобретения

Устройство для измерения угловых перемещений, содержащее корпус,,состоящий из неподвижной и подвижной частей, пьезоэлементы, закрепленные по одному в каждой части, электрически связанный с пьезоэлементами усилитель и связанный с ним отсечны блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности изм рений, оно снабжено двумя дополнительными пьезоэлементами, закрепленными, соответственно, в частях корпуса напротив основных пьезоэлементов, дополнительным усилителем, электрически связанным с отсчетным блоком и дополнительньп и пьезоэлементами, подвижный корпус выполнен поворотным в плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности пьезоэлементов, относительно оси, равноудаленной от его пьезоэлементов.

Источники информации, принятые во внимание ПРИ экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 296948. кл. G 01 В 7/30, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 634194, кл. G 01 N 29/04. 1977 (прототип).