Датчик угла поворота на поверхностных акустических волнах

Датчик угла поворота на поверхностных акустических волнах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении углов поворота, в частности, в двух плоскостях перемещения. С целью повышения точности измерения датчик дополнительно снабжен третьим преобразователем поверхностных акустических волн (ПАВ), звукопроводом 1 из пъезоматериала, который выполнен в виде шара и закреплен в геометрическом центре отверстия диэлектрической пластины 4, на верхнем его полюсе установлен излучающий преобразователь ПАВ 2, который, в свою очередь, выполнен из кольцевых четных и нечетных преобразователей, которые расположены на расстоянии λ/2 один от другого, а кольца соединены между собой по признаку четности навесными перемычками, причем геометрический центр преобразователя является верхним полюсом, а на нижнем полюсе установлен поглотитель 3. Датчик угла поворота на ПАВ дает возможность получить точность отсчета не менее (0,5-0,1)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-5</SP> град. в двух плоскостях поворота в идапазоне до 170°. 2 ил.

союз совЕтсних сощелистических

РЕСПУБЛИК

1191 (51)5 С 01 В 17 00

ГО УД

flO зо

IlP ГНН (2 (2 (4 (7 же (7

f5 (5 № 1 № 1 (5

НО (5 т зо в ме изм

l-A

АРОТВенныЙ кОмитет

БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Т СССР

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) 4618003/25-28

) 12. 12 ° 88

) 23.11.90. Бюл. № 43

) Куйбышевский институт инженеров езнодорожного транспорта

И. Т. Елизарова

) Я. Н. Пугачев и М. В. Колебанов, ) 534.232(088.8)

) Авторское свидетельство СССР

221488, кл. G 01 В 17/00, 1983, Авторское свидетельство СССР

322091, кл. С 01 В 17/00, 1986.

) ДАТЧИК УГЛА 11ОВОРОТА НА ПОВЕРХ-..

ТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

) Изобретение относится к измериьной технике и может быть испольно при измерении углов поворота, стности, в двух плоскостях переения. С целью повышения точности рения датчик дополнительно снаб2 жен третьим преобразователем поверхностных акустических волн (ПАВ), звукопроводом 1 из пьезоматериала, который выполнен в виде шара и закреплен в геометрическом центре отверстия диэлектрической пластины 4, на верхнем его полюсе установлен излучающий преобразователь ПАВ 2, который, в свбю очередь, выполнен из кольцевых четных и нечетных преобразователей, которые расположены на расстоянии

"A/2, один от другого,а кольца соединены между собой по признаку четности навесными перемычками, причем геометрический центр преобразователя является верхним полюсом, а на нижнем полюсе установлен поглотитель 3. Датчик угла поворота на ПАВ дает возможность получить точность отсчета не менее (0,5-0,1) 10 град в двух плоскостях с поворота в диапазоне до 170 . 2 ил.

1608429

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испдльзовано при измерении углов поворота, в част-I ности в двух плоскостях перемещения.

Цель изобретения — повышение точнос.ти измерения, угла поворота.

На фиг. 1 представлен датчик угла поворота на поверхностных акустических волнах (ПАВ), вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Датчик угла поворота на ПАВ содержит звукопровод в виде сферы 1, выполненный из пьезоматериала, излучатель 2 ПАВ, закрепленный на верхнем . полюсе сферы l, и поглотитель 3 ПАВ, установленный на нижнем полюсе. сферы

1.Датчик угла поворота также содержит диэлектрическую пластину 4 с круглым сквозным отверстием, образующим внутреннюю поверхность 5,и установленные на . последней в одной плоскоСти с интерва/ лом 120Ц по окружности три встречно,штыревых приемника 6-8 ПАВ. В отверстии диэлектрической пластины 4 кон центрично ему установлен пьезоэлект рический звукопровод в.виде сферы 1 с возможностью взаимного поворота относительно диэлектрической пластины 4, которая предназначена для взаимодей- З0 ствия в ходе работы датчика с контролируемым объектом. Излучатель 2 ПАВ выполнен в виде набора концентрично установленных на поверхности сферы 1 кольцевых электродных преобразователей 9, электрически. соединенных через

35 один навеcHbMH перемычками (не показаны) . Межэлектродное расстояние между преобразователями 9 равно половине длины волны IIAB.

Датчик угла поворота на ПАВ работает следующим образом.

На верхнем полюсе сферы 1 (звукопровода) преобразователи 9 формируют

ПАВ, распространяющуюся равномерно по поверхности звукопровода к нижнему полюсу, которая затухает в поглотителе 3 ПАВ. В исходном состоянии при подаче .сигнала с генератора (не показан) на излучатель 2 подвижная диэлектрическая пластина 4, например, из стекларасполагается. в плоскости симметрии на равном удалении от. полюсов сферы 1. Бремя распространения

1IAB от излучателя 2 ПАВ до приемников

6-8 ПАВ, закрепленных на внутренней

55 поверхности 5 диэлектрической пласти- ны 4, одинаково. При повороте подвижной диэлектрической пластины 4 в двух плоскостях церемещения (вертикальной и горизонтальной) время распространения ПАВ между, например, излучателем

2 и приемниками 6 и 7 ПАВ увеличивается, а между излучателем 2 и приемником 8 уменьшается. По изменению величины выходных электрических сигналов Пвщ,, Пвыигэ 35вык з судят о чео личине углового перемещения в двух плоскостях контролируемого объекта.

Выполнение звукопровода в виде сферы, а также наличие третьего дополнительного приемника позволяет исключить неопределенность показаний датчика при контроле угловых перемещений в двух плоскостях. Так, в случае если ось вращения пластины 4 проходит через геометрический центр одного приемника, работоспособность сохраняется по приему ПАВ у остальных двух приемников. Вез ухудшения условий распространения ПАВ по сферической поверхности радиус сферы 1 может составить не менее 50-?О длин ПАВ. Разность" между радиусом сферы 1 и отверстием в пластине 4 выбирают в диапазоне значений (0,05-0,2). Датчик угла поворота не менее (0,5-0,1) ° 10 град в двух плоскостях поворота в диапазоне до 1700 .

Формула изобретения

Датчик угла поворота на поверхностных акустических волнах, содержащий диэлектрическую пластину с круглым сквозным отверстием, установленный в отверстии с возможностью поворота пьезоэлектрический звукопровод, установленные на звукопроводе излучатель и поглотитель поверхностных акустических волн, и установленные на внутренней поверхности отверстия диэлектрической пластины два встречно-штыревых приемника поверхностных акустических волн, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен третьим встречно-штыревым приемником поверхностных акустических чолн, пьезоэлектрический звукопровод выполнен в виде сферы и установлен концентричнс отверстию диэлектрической пластины, излучатель поверхностных акустических волн выполнен в виде набора концентрично ус ановленных на поверхности сферы кольцевых электродных преобразователей, поглотитель установлен на поверхности сферы диамет 2 алых

Ф08. 1

Реда

Тираж 4?9

3606

Зака

Подписное

ВН

Произ раль прие волн

1608429 6 о противоположно излучателпо, а ности отверстия диэлектрической пласники поверхностных акустических тины в одной плоскости равномерно по установлены на внутренней поверх его окружности.

Составитель С, Волков тор А. Коэориз Техред М.Дидык Корректор С.йевкун

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ф одственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01