Устройство для преобразования поверхностного электрического заряда в электрический сигнал

Устройство для преобразования поверхностного электрического заряда в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! ° V Же. Й ла з < нс тьр н„,„=с,.-ня я„vo,e П t" ã,é

Свез Советсими

Соцмадмстммвсими . Раснублми (!1) 613828

К АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) ЗаЯвлено 20,01. 77 (21) 24471 85/l 8-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опублнковано05.07.78Люллетеиь М 25 (46) Дата опубликования описания 05.06.78

2 (5l} M. Кл.

В 06 В 1/06

4 Ol 1т, 29/24

Гоеударстаенный комитет

Саввтв теннистроо СССР ио делам изобРетений н открытий (53) УЛ1 821 S97. . l и (088.8 ) (72) Автор изобретения

B. П. Пронин

11аучно-исследовательский институт механики и физики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,ПЛЯ ПРЕОБРАЗОВА11ИЯ f10BLPXf fOCTf fOK)

ЗАРЯЛА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГ11рАЛ

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применеwe в приборах для определения поверхностной плотности заряда, наприМер в вычислительных устройствах.

Известны устройства для построчного преобразования зарядного рельефа в электрический сигнал, в которых используется явление электростатической индукции, а эффект преобразования достигается в результате от носительного перемещения считывающего эле« менее и ввряженное новерииосои (1)н (21.

° Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, в котором используется явление электростатической индукции и построчное преобразова,ние зарядного рельефа ленточного носителя в электрический сигнал осуществляется за счет перемещения считывающего элемента (зонда} по круговой траектории (.1).

Elns повышения скорости преобразования используют три зонда. расположенных на периферии металлического диска поц углом о

120 и подключенных к блоку измерения индуцярованных зарядов или токов. В процессе преобразования рабочей стороне носителя прядается форма цилиндрической поверхности, радиус которой несколько больше радиуса вращения зондов, причем эта поверхность н диск с зондами расположены коаксиально.

11еобходимость деформации носителя при считывании и наличие механического развертывающего устройства приводят соответ1 ственно к ограничению точности и скорости преобразования.

Цель изобретения - повышение быстродействия, Эта цель достигается тем, что устройст

1н во оборудовано генератором импульсного напряжения, а зонд выполнен в виде прямоугольной пьезокерамнческой пластины, покрытой с обеих сторон гальваннческн разделеннымн один ог другого электродамн, располо Я женнымн поперек н вдоль пластины, причем поперечные электроды соединены с генерато ром импульсного напряжения, а продольный электрод на одной стороне поверхности выполнен сплошным н соединен с корпусом, а

23 на обратной стороне поверхности разделен

6.1 3829

ЦНИИПИ Заказ 3579/8 Тираж 648 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на три продольные попоски, из которых средняя соединена с измерительным блоком, а крайние - с корпусом.

На чертеже схематически изображено устройс та о.

Устройство для преобразования поверхностного заряда в электрический сигнал содержит измерительный блок 1, пьеэокерамическую пластину 2, электроды возбуждения, считывающий электрод 4, экранирующие электроды 5 и генератор импульсного напряжения 6.

Считывающий электрод обращен в сторо. иу носителя зарядов и может иметь не толЬко прямолинейную, но и любую нелинейную форму, соответствующую форме строки.

Плотность пьезокерамической пластины вдоль нее должна быть однородной при линейном преобразовании, а при нелинейном преобразовании пластина имеет неоднород- щ ную плотность.

Устройство работает следукхцим образом

8 пьезокристаллической пластина с помощью возбуждающих электродов и импульоного генератора возбуждается бегущий акустический импульс, короткий {значительно меньше длины зарядного рельефа) или длинный (боль|пе длины зарядного рельефа) . йля этого служит акустически согласованная форма конца пластины. В результате движения импульса область считывающего электрода, расположенная над зарядным рельефом, деформируется.и в цепи. этого электрода наводится ток, пропорциональный скорости распространения области деформации и продольному градиенту плотности заряда. Так как скорость деформации постоянна, то при возбуждении длинного акустического импульса ток пропорционален распределению плот-, ности заряда в направленитт оаспространения области деформации. Этот ток измеряется с помощью измерительного блока устройства.

Предлагаемое устройство имеет высокую скорость преобразования, определяемую скоростью распространения акустической воЬ ны в кристаллах, которая лежит в пределах

110 - 5 10 м/с.

При возбуждении гиперэвуковых импульсов вдоль отроки может быть достигнута разрешающая способность порядка единиц микрометров

Формула изобретения

Устройство для преобразования поверхно (стногo электрического заряда в электричео кий сигнал, содержащее Кор с, измерительный блок и считывающий зонд, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью новы» щения быстродействия, устройство оборудовЬно генератором импульсного напряжения, а зонд выполнен в виде прямоугольной пьезо керамической пластины, покрытой с обеих сторон гальванически разделенными один от другого электродами, расположенными поперек и вдоль пластины, причем поперечные электроды соединены с генератором импульсного напряжейия, продольный электрод на одной стороне поверхности подключен к кор пусу, а на обратной стороне разделен на три продольные полосы, из которых средняя соединена с измерительнЫм блоком, а крайние — с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

N. 302684„кл. Я 03 2 1 7/00, 1 967.

2. Авторское свидетельство СССР

М 355582, кл. 501 Й 29/12, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

)ф 473320, кл. Н 04 И 5/82, 2 970,