Датчик перемещений с частотным выходом Советский патент 1982 года по МПК G01B15/00 

1

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и предназначено для измерения перемещений.

Известны взаимные преобразователи, .выполненные на СВЧ резонаторах, резонансная частота которых зависит от положения регулировочного штыря {l.

Недостатком данных устройств является узкий диапазон, преобразования перемещений в частоту..10

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту к предлагаемому является датчик перемещений с частотным выходом, содержащий автогенератор, выполненный на коаксиальном СВЧ резонаторе, центральная жила которого состоит из двух частей, первая из которых выполнена с возможностью перемещения вдоль оси резонатора относительно второй части жилы, жестко скрепленной с 20 корпусом резонатора 2.

Однако известный датчик имеет низкую точность измерения, вследствие негерметичности полости резонатора и неподвижности скользящего контакта подвижной житш с корпусом резонатора.

Цель изобретений - повьпиение точности и расширение диапазона измерения.

Цель достигается тем, что датчик перемещений с частотным выхода снабжена герметизирующим контактом, соединенным с первой частью жилы и с корпусом резонатора и выполненным в виде сипьфона.

На чертеже изображен датчик.

Датчик с частотным выходом содержит корпус 1, центральную жилу, разделенную на две части - неподвижную часть 2 с конусообразной выточкой 3 и подвижную часть 4 с конусообразным электродом 5, имеющую возможность перемещаться вдоль оси относительно части 2 жилы, а также торцовую крьпику 6. Элементы 16 образуют коаксиальный СВЧ резонатор с сосредоточенной емкостью. От положения части 4 жилы на оси X зависит резонансная частота СВЧ колебаний в реаонаторе, возбуждаемых а тогенераГором 7, связанным с резонатором через эпе- мент 8 связи. Для съема выходным СВЧ колебаний с датчика на измерительный прибор (не показан) используется элемент 9 связи. Пружина Ю обеспечивает необходимое усилие возарата контактного стержня в исходное положение.

Полость коаксиального резонатора герметизирована сипьфоном 11, который жестко соединен одним своим концом с астью 4 жилы, а другим - с торцовой крышкой 6.

Датчик работает следующим образом.

Нижний торец части 4 устанавливают в исходное положение на поверхность изделия 12. При этом в резонаторе герметизированном сильфоном 11 устанавгшвается частота СВЧ автоколебаний, которая снимается с элемента 9. Изделие 12, перемещаясь на расстояние X, вызывает перемещение части 4 жилы, от положения которой относительно части 2 жипы закисит частота автокопабений. При этом перемещение изделия 12 относительно датчика вызывает изменение частоты ав токопабений в резонаторе, которые регистрируются частотомером че|)еа элемент 9. Разность частоты между текущим измерением и исходным положением пропордиональна перемещению. Сильфон 11 снижает резонансы частоты резонатора, что позволяет увеличить рабочий ход части 4 жилы.

Таким образом, снабжение датчика перемещений герметизированным контактом выполненным описанным образом, приводит к значительному повышению точности измерений и позволяет расширить диапазон измерения.

Формула изобретения

Датчик перемещений с частотным выходом, содержащий автогенератор, выполненный на коаксиальном СВЧ-резонаторе, центральная жила которого состоит из двух частей, первая из которых выполнена с возможностью перемещения вдоль оси резонатора относительно второй части жилы, жестко скрепленной с корпусом резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точнхэсти и расширения диапазона измерений, он снабжен герметизирующим .контактом, соединенным с первой частью жилы и с корпусом резонатора и выполненным в виде сильфона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Воинов Б. С. Широкодиапазонные колебательные системы СВЧ. М., Советское радио , 1973, с, 179.

2.Мегла Г. Техника дециметровых волн. М., Советское радио , 1958, о. 255.