Нуль-индикатор

Нуль-индикатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.1

p P с .<Р1О ЦХАФ щи q (@- 1 ХНИЧБЯ Й

Союз Советских

Социалистических

Республик о и и с л.--вн"-в

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>767696

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт,. сеид-ву 9619896 (22) Заявлено 133,078 (21) 2674664/18-24 (51)M. Кл 3

G 05 В 1/01 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет опубликовано 30.09.80. Бюллетень ¹ 36 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторы . изобретения

A.E.Áoãàòûõ и В.Ф.Вербов

P1) Заявитель (54) НУЛЬ-ИНДИКАТОР

Изобретение относится к области автоматики, электроиз мерительной и вычислительной техники и может использоваться при построении быстро действующих прецизионных ан алого-циф- 5 ровых преобразователей и в системах автоматического контроля и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св, Р 619896. . 10

Из вестен нуль-индикатор, состоящий иэ широкополосного неинвертирующего усилителя с общей глубокой отрицательной обратной связью и цепыд положительной обратной связи, резис- 15 тивно-емкостных паласовых фильтров, усилителя-ограничителя, низкочастотного фильтра, высокочастотного фильтра и модулятора (1).

К недостаткам этого нуль-индика- 20 тора относятся низкие стабильность и чувствительность фиксации нулевого значения входного напряжения.

В основном изобретении по авт.св.

)В 619896 описай нуль-индикатор, содержащий модулятор, выполненный на пьезоэлементе, две противоположные грани которого являются входными клеммами нуль-индикатора, и регист.рирующий блок в виде фотоэлемента,. 30,.выходы которого через две цепочки из последовательно соединенных формирователя импульсов, дифференцирующего блока и элемента И подключены к соответствующим входам реверсивно.го счетчика, источник монохроматического света, на пути светового патака которогс последовательно установлены полупрозрачное зеркало под углом 45 и неподвижное зеркало, причем полупрозрачное зеркало разме- щено между зеркальной гранью пьезоэлемента, которая расположена параллельно светОвому пучку источника монохроматического света, и фотоэлементом регистрирующего блока (2,).

Недостатком данного нуль-индикатора является малое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия нуль-органа.

Эта цель достигается тем, что в известный нуль-индикатор введены нелинейный оптический элемент и оптический фильтр, устайовленные последовательно на путй светового потока источника монохроматического света.

На чертеже приведена функц1яональная схема нуль-индикатора.

Он содержит 1, пьезоэлемент 2, фотоэлемент 3, входящий в регистри76 7696 к рующий блок 4, источник 5 монохроматического света, неподвижное зеркало б, полупрозрачное зеркало 7, нелинейный оптический элемент 8, ойтический фильтр 9.

Вход 1 нуль-индикатора связан с дВумя вз аимопротйвоположными гран ями

5 пьезоэлемента 2, третья зеркальная грань которого расположена напротив фотоэлемента 3 регистрирующего блока

4. Выход источника 5 монохроматическо- <О го света находится напротив неподвижного зеркала б, причем линия, связы-, вающая элементы 5 и б, перпендикулярна к линии, связывающей элементы 2 и

3. На пересечении этих направлений установлено полупрозрачное зеркало 7, расположенное под углом 45 к данным направлениям, Между источником 5 света и полупрозрачным зеркалом 7 расположены на том же направлении нелинейный оптический элемент 8 и 20 оптический фильтр 9. Первый выход фотоэлемента 3 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 10 через - последовательно соединенные формирователь 11 импульаов, диффе- 25 ренцирующий блок 12 и элемент И 13.

Второй выход фотоэлемента 3 соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 10 через аналогичную цепочку элементов, Выход реверсивного счетчика 10 связан с выходом 14 нуль индикатора, Обозначим через r< и r> пути, которые проходят первый и второй лучи соответственно от нелинейного оптического элемента 8 до входа регистрирующего блока 4. Если. I"„ -ч

=m Л (Л Л/ ), то будет максимум

Нуль-индикатор р абот ает следующим . oбр аз Ом ° луч мон охро мати ческ о го свет а с 35 длиной волны Л (на чертеже показан пунктирной линией) с выхода источника 5 монохроматического света падает на нелинейный оптический элемент

8, который генерирует кратные гармо- 4() ники сйета, Вторая гармоника с длиной нолны Л /2 (на чертеже — сплошная линия) отделяется от исходного луча оптическим фильтром 9, Далее выделенный луч света делится на два 45 когерентных луча полупрозрачным зеркалом 7. Первый луч падает на неподвижное зеркало 6, отражается от него, от полупрозрачного зеркала 7 и попадает иа вход регистрирующего блока 4. Одновременно второй луч па- 5О . дает на подвижную зеркальную грань пьезоэлемента 2, отражается от нее и, пройдя через полупрозрачное зеркало 7," йопадает также на вход регистрирующего блока 4. Так как лучи 55 когерентны, то на входе регистрирующего блока 4 будет наблюдаться ин, терференционная картина. интерференции, если v„— =(rn + -" ) Л минимум интерференции (m — целое число) .

Значение r зависит от величины деформации пьезоэлемента 2, которая в общем случае определяется по формуле

1 ьг =dU х, где ht — абсолютная величина деформации;

Й вЂ” коэффициент, характеризующий обратный пьезоэффект материала;

U — входное контролируемое наХ пряжение.

Таким образом, только при наличйи на входе 1 нуль-органа изменяющегося во времени контролируемого напряжения на входе регистрирующего блока 4 будет движение интерференционных . полос, а при нулевом значении напряжения на нходе 1 движения полос не будет. Чередование темно-светлых полос преобразуется фотоэлементом

3, формирователями 11 импульсов, диференцирующими блоками 12, элементами И 13 и импульсы, которые поступают на суммирующий или нычитающий входы реверсивного счетчика 10 н зависимости от возрастания или убывания входного напряжения, а также и от его полярности.

Нуль-индикатор настраивается так, что в исходном нулевом состоянии в реверсивном счетчике 10 нуль импульсов. При наличии входного изменяющегося напряжения -«a входе 1 в нульиндикаторе действуют описанные процессы и реверсивный счетчик суммирует или вычитает импульсы, получаете в регистрирующем органе 4 при двлжении интерференционных полос. Но как только входное напряжение станет равным нулю, в ренерсиЪном счетчике 10 опять будет нуль импульсов, что определенным образом фиксируется на выходе 14 нуль-индикатора, Достоинством изобретения является повышенное быстродействие.

Формула изобретения

Нуль-индикатор по авт;св.

Р 619896, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия нуль-индуктора он. содержит нелинейный оптический элемент и оптический фильтр, установленные последовательно на пути cBeTosoro потока источника монохроматического света.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 447674, кл. G 05 В 1/Ol, 24,11.72.

2. Авторское свидетельство СССР, 9 619896, кл. G 05 В 1/00, 28.01.7, (прототип).

767696

Составитель Г. Нефедова

Редактор И, Грузова Техред Н. Ковалева .. Корректор Г Решетник

Заказ 7192/42 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ф