Датчик перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использоваться для измерения перемещений, вибраций, расстояний до поверхности, например, детали в процессе непрерывной обработки . Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия. Датчик перемещений содержит коаксиальный СВЧ-резонатор 1, расположенный на расстоянии Хр от поверхности контролируемого объекта 2. В стенке резонатора 1 выполнены щели и 5 для размещения петель 6 и 7 связи, соединенных соответственно с входом и выходом широкополосного усилителя В, который крепится к корпусу резонатора 1 при помощи непроводящих элементов крепления. В торцовой стенке резонатора 1 выполнена кольцевая щель 3, которая обеспечивает дополнительную селекцию мод. Изменением формы кромок и ширины щели 3 можно изменять чувствительность и максимальную выходную частоту датчика. Для достижения максимальной чувствительности корпус резонатора 1 и поверхность объекта 2 должны быть выполнены из хорошо проводящего материала . 1 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

«Г (4Ь) 15.01.91. Бюл. Г 2 (21) 4242349/09 (22) 12.05.87 (72) И.Б.Овчинников (53) 621 ° 317.39 (088.8) (56) Альтшелер Ю.Г. и др. Измерение механических перемещений и линейных размеров с применением техники СВЧ.

Изв. вузов СССР. Радиотехника, 1976, т. XIX, I» 2, с. 16, Ав. св д. СССР Ь" 954818, кл. С 01 В 15/00, 1980. (54) ДАТЧИК ПЕРЕищЕНИЙ (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использоваться для измерения перемещений, вибраций, расстояний до поверхности, например, детали в процессе непрерывной о6работки. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия. Датчик перемещений содержит коаксиальный

„„SU„„1531645 А 1 (Лвg С 01 К 22/00 С 01 g 1 /00

СВЧ-резонатор 1, расположенный на, расстоянии Х от поверхности контро-. лируемого объекта 2. В стенке резонатора 1 выполнены щели 4 и 5 для размещения петель 6 и 7 связи, соединенных соответственно с входом и выходом широкополосного усилителя 8, который крепится к корпусу реэонато". ра 1 при помощи непроводящих элементов крепления. В торцовой стенке резонатора 1 выполнена кольцевая щель 3, которая обеспечивает дополнительную селекцию мод. Изменением формы кромок и ширины щели 3 можно изменять чувствительность и максимальную выходную частоту датчика, Для достижения максимальной чувстви" тельности корпус резонатора 1 и поверхность объекта 2 должны быть выполнены из хорошо проводящего мате" риала. 1 ил.

1531645

I5

40

Изобретение относится к технике радиоиэмерений и может использоваться для измерения перемещений, вибраций, расстояний до поверхности, например, детали в процессе непрерывной обработки, Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия датчика, На чертеже приведена структурная электрическая схема датчика перемещений.

Датчик перемещений содержит коаксиальный СВЧ-резона1ор 1, расположенный на расстоянии Х„ от поверхности контролируемого объекта 2, в торцовой стенке коаксиального СВЧ-резонатора 1 выполнена кольцевая щель 3, в противоположной стенке коаксиального СВЧрезонатора 1 выполнены щели 4 и 5 для размещения петель 6 и 7 связи, соединенных соответственно с входом и выходом широкополосного усилителя

8, который крепи1 .я к корпусу коаксиального СВЧ-резонатора 1 при помощи непроводящих элементов крепления 9.

Элементом связи с измерителем частоты (на чертеже не показан) автогенератора может нвллтьсч петля связи 7 либо дополнительный элемент в виде штыря или петли, Bâåäàííûé в полость коаксиального СВЧ-резонатора 1.

Датчик перемещений работает следующим образом.

Расстояние М выбирается таким

О образом, чтобы оно было не меньше ожидаемой амплитуды перемещений. Для реализации максимальной чувствительности ось коаксиального СВЧ-резонатора 1 должна совпадать с направлением перемещения объекта 2, а его поверхность должна быть параллельна торцу коаксиального СВЧ-резонатора 1 и полностью перекрывать его. При невозможности реализации двух последних усло" вий.на объекте 2 может быть закреплена пластина, удовлетворяющая этим условиям.

Частотоиэмерительным элементом автогенератора я ляется сложный СВЧ" резонатор полуоткрыто"o типа с сосредоточенной «мкостью, образованной резонатором да чика и поверхностью объекта. Емкость этой системы слагается иэ постоянной емкости кольцевой щели Сд и переменной емкости измерительного зазора С„. При перемещении объекта изменяется переменная компо" нента емкости С„, что приводит к изменению резонансной частоты этой системы и, следовательно, частоты сигнала, вырабатываемого автогенератором.

Измеряется частота выходного сигнала датчика, и по ее изменению судят о перемещении контролируемого объекта относительно датчика ° Для достижения максимальной чувствительности корпус резонатора 1 и поверхность контролируемого объекта 2 должны быть выполнены из хорошо проводящего материала.

Кольцевая щель 3 .обеспечивает дополнительную селекцию мод. Изменением формы кромок и ширины кольцевой щели

3 можно изменять чувствительность и максимальную выходную частоту датчика.

Если петли связи не имеют электрического контакта с корпусом резонатора 1, схема широкополосного усилителя 8 значительно может быть упрощена, например он может быть выполнен в виде одного транзистора, в базовую и коллекторную цепи которого включены петли связи 6 и 7. В этом случае фазочастотная характеристика усилите-ля определяется только выбором типа транзистора. Глубина обратной связи

onределяется глубиной погружения пе- тель 6 и 7 связи в полость резонатора 1.

Формула изобретения

Датчик перемещений, выполненный в виде автогенератора, состоящего из широкополосного усилителя и коак" сиального СВЧ-резонатора, соединен, ного через петли связи с входом и выходом широкополосного усилителя, и соединенного через элемент связи с измерителем частоты, о т л ич а ю шийся те;, что, с целью упрощения и повышения быстродействия, в торцовой стенке коаксиального .

СВЧ-резонатора, обращенной к контролируемому объекту, выполнена кольцевая щель, соосная с коаксиальным

СВЧ-резонатором.