Устройство для измерения линейных перемещений объекта

Устройство для измерения линейных перемещений объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее неподвижную пьезоэлектрическую пластину с встречно-штыревым преобразователем на одном ее конце и с поглотителем поверхностноакустических волн на другом конце , подвижный отражающий элемент, сопрягаемый с перемещающимся объектом и контактирующий с поверхнос 3 тью неподвижной пьезоэлектрической пластины, генератор и измеритель, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, оно снабжено последовательно соединенными направленным ответвителем, . вход которого подключен к выходу генератора, а вход-выход - к встреч но-штыревому преобразователю, усилителем , амплитудньм детектором, элементом И-НЕ, RS-Триггером и элементом И, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к входу генератора, и реверсивным счетчиком, включенным ш между выходом амплитудного детектора и входом установки в О RS-триГ гера, прямой выход которого подключен к измерителю, а инверсный выход - к второму входу элемента И-НЕ. 00 о Од ;о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5!)4 С О1 В 17/00

„","

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688925/25-28 (22) 04 ° 01.84 (46) 23.09.85. Бюл. ¹- 35 (72) P.À. Шигапов, В.M. Крошин и Т.Л. Лодейщикова (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1043489, кл. G 01 В 17/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 989320, кл. G 01 В 17/00, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащее неподвижную пьезоэлектрическую пластину с встречно-штыревым преобразователем на одном ее конце и с поглотителем поверхностноакустических волн на другом конце, подвижный отражающий элемент, сопрягаемый с перемещающимся объектом и контактирующий с поверхностью неподвижной пьезоэлектрической пластины, генератор и измеритель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными направленным ответвителем, вход которого подключен к выходу генератора, а вход-выход — к встречно-штыревому преобразователю, усилителем, амплитудным детектором, элементом И-НЕ, RS-триггером и элементом И, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к входу генератора, и реверсивным счетчиком, включенным между выходом амплитудного детектора и входом установки в "0" RS-триггера, прямой выход которого подключен к измерителю, а инверсный выход — к второму входу элемента

И-НЕ. матизированных системах управления технологическими процессами. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения линейных перемещений содержит неподвижную пьезоэлектрическую пластину 1 с встречно-штыревым преобразователем

2, по которой перемещается подвижный отражающий элемент 3. На противоположном от встречно-штыревого преобразователя конце неподвижной пластины 1 установлен поглотитель 4 поверхностно-акустической волны.

Устройство содержит направлен- 2п ный ответвитель 5, подключенный к выходу генератора 6, к входу приемного усилителя 7 и своим входом-выходом — к встречно-штыревому преобразователю 2. Направленный ответви25 тель 5 служит для направленной передачи электрических колебаний от генератора 6 на преобразователь 2, предотвращая попадания колебаний большой мощности на вход усилителя 7, и для направленной передачи электрических колебаний от преобразователя 2 к усилителю 7.

Вход амплитудного детектора 8 подключен к выходу усилителя 7, выход которого через амплитудный

35 детектор 8 подключен к входу реверсивного счетчика 9 и к первому входу элемента И-13Е 10. Выход счетчика 9 подключен к входу установки в "0" RS-триггера 11, к входу установки в "1" которого подключен выход элемента И-НЕ 10. Второй вход элемента И-HE 10 и первый вход элемента И 12 подключены к инвертированному выходу RS-триггера 11, пря45 мой выход которого подключен к измерителю 13. Второй вход элемента И 12 является входом 14 устройства, а выход подключен к входу генератора 6.

Устройство работает следующим образом.

При появлении на втором входе элемента И 12 уровня логической "1" на выходе элемента И 12 формируется импульс логической "1", так как на первом входе тоже будет уровень логической "I" с инвертированного

1 11806

Изобретение относится к области измерения перемещений и предназначено для использования в авто"

90 выхода триггера 11. Передним фронтом этого импульса запускается генератор 6.

Высокочастотный модулированный импульс с выхода генератора 6 через направленный ответвитель 5 падается на встречно-штыревой преобразователь 2, который излучает поверхностно-акустическую волну по поверхности неподвижной пластины 1..

Одновременно от преобразователя 2 часть энергии отражается по линии и, пройдя через направленный ответвитель 5, попадает на усилитель 7, усиливается им и детектируется амплитудным детектором 8. Импульс уровня логической "1" с выхода амплитудного детектора 8, пройдя через элемент И-НЕ 10,инвертируется и устанавливает триггер 11 в "1", с выхода которого уровень логической

"1" запускает измеритель 13. Элемент И-НЕ 10 служит для коммутации на триггер 11 только первого пришедшего импульса. После первого импульса уровень логического 0" с инвертированного выхода триггера 11 запирает элемент И- НЕ 10.

Поверхностно-акустическая волна, излученная преобразователем 2, дос тигнув подвижной пластины 3, Отражается от нее и, вторично отражается достигнув преобразователя 2, затем двигается в сторону подвижной пластины 3 и снова отражается от нее.

При этом каждый раз, когда поверхностно-акустическая волна достигает преобразователя 2, на его контактах появляются импульсно-модулированные колебания, поступающие через направленный ответвитель 5 на приемный усилитель 7 и далее на амплитудный детектор 8, с выхода которого импульсы уровня логического "0" поступают на вход счетчика 9.

Счетчик 9 пропускает один из отраженных импульсов на вход установки в "0" RS-триггера 11, который устанавливается в "0", и измерение временного интервала измерителем 13 прекращается. Число с, равное количеству необходимых отражений, выбирается исходя из требуемой точности измерения и может при необходимости заноситься в счетчик 9 в виде чи"ла n+1 ° Измеряемый временной интервал прямо пропорционален перемещению объекта