Устройство для измерения линейных перемещений

 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения линейных перемещений объекта. Цель изобретения - повышение точности измерений. Измерительная головка 8 сдвигается на величину 1/4, а сигналы на входы сумматора 13 поступают со сдвигом Л /2. Короткозамкнутый поршень 6 в линии 5 создает отраженные СВЧ-волны, фаза кото рых зависит от расстояния между поршнем 6 и штырями 9 зондов 7 и 8, сдвинутых на расстояние, равное Л /4 Падающая СВЧ-волна от генератора 1 через аттенюатор 2 наводит на штырях 9 СВЧ-волны с разностью фаз // /2 и на выходе сумматора 13 образуется СВЧ-волна, фаза KOTopofi меняется от перемещения поршня 6, 1 ил, (Л

А1 (19) (И) (5!) 4 С О1 В 15/00

ЯДДЯ03ЧАЯ

Ji !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

У

"+ :Ьт (СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ Х, - -, РЕСПУБЛИН .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3996991/24-28 (22) 29.12.85 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики при Ленинградском политехническом институте им.М.И. Калинина (72) Н.С.ц!нейдер (53) 531. 7: 531. 14 (088. 8) (56) Крючков В.В., Паппе И.П. Датчики перемещения и углов рассогласования.—

M. МАИ, 1978.

Вульват. Дж. Датчики в цифровых системах. — М.: Энергоиздат, 1981, с. 91 — 101. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕР ЕМЕ(!!ЕНИ!! (57) Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано дпя измерения линейных перемещений объекта. Цель изобретения — повышение точности измерений. Измерительная головка 8 сдвигается на величину х/4, а сигналы на входы сумматора 13 поступают со сдвигом h /2. Короткозамкнутый поршень 6 в линии 5 создает отраженные СВЧ-волны, фаза которых зависит от расстояния между поршнем

6 и штырями 9 зондов 7 и 8, сдвинутых на расстояние, равное Я /4. Падающая

СВЧ-волна от генератора 1 через аттенюатор 2 наводит на штырях 9 СВЧ-волны с разностью фаз й/2 и на выходе сумматора 13 образуется СВЧ-волна, фаза которой меняется от перемещения поршня 6. 1 ил.

54030

?5

ЗО

Тираж 677

ВНИИПИ Заказ 5683/36

Полли(но(Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проек гная, 1

13

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объекта.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Цель достигается уменьшением массы подвижной систеллы измерения и повышением линейности преобразования перемещение-фаза электромагнитной волны.

На чертеже представлена схема устройства для измерения линейных перемещений.

Устройство содержит генератор 1

СВЧ-волн, волноводный аттенюатор 2, преобразователь 3 линейных перемещений и измеритель 4 разности фаэ. Преобразователь 3 линейных перемещений состоит иэ волноводной СВЧ-линки 5 с короткозамыкающим поршнем 6, выполненным с возможностью перемещения вдоль линии 5 и связанным с объектом, на СВЧ-линии 5 установлены два резонаторных зонда 7 и 8 на расстоянии один от другого, равном четверти длины СВЧ-волны, связанные с линией 5 через штыри 9 связи, зонд 7 через петлю 10 связи соединен с первым входом сумматора 13, а зонд 8 через петлю 11 связи — с фазосдвигающей цепью

12, выход которой соединен с вторым вхбдом сумматора 13, выхог1 сумматора

13 соединен с измерителем 4 разности фаэ.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы, в зависимости от требуемой величины периода выходной функции, производится установка необходимой частоты генератора 1.

Измерительная головка 8 сдвигается относительно измерительной головки 7 на величину четверти длины волны, а фазосдвигающая цепь 12 устанавливается таким образом, чтобы сигналы на соответствующие входы сумматора 13 поступали со сдвигом на К/2.

Наличие короткоэамыкающеro поршня

6 в линии 5 создает отраженную СВЧволну. На штырях 9 зондов 7 и 8 возбужд;le TcH C8 1-BAJIHbl фаза которых зависит от расстояния от поршня 6 до штырей 9. Так как штыри 9 зондов 7 и

8 сдвинуты на расстояние, равное четверти волны, то разность А;.э, наводимых на штырях 9 зондов 7 и 8, будет составлять К/2, а фазосдвигающая цепь 12 создает задержку СВЧ-волны, принимаемой зондом 8, на величину г/2.

Таким образом, на сумматор 13 приходят две волны от зондов 7 и 8 в фазе и складываются. Падающая СВЧ-волна от генератора 1 к поршню 6 наводит на штырях 3 зондов 7 и 8 СВЧ-волны с разностью фаз 7/2, и на сумматор 13 приходят волны с разностью фаз 7, т,е. в противофазе, и сложение не происходит.

Таким образом, на выходе сумматора 13 образуется СВЧ-волна, фаза которой меняется от перемещения поршня

6, т.е, объекта. формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, r.oäåðæàùåå последовательно электрически соединенные генератор, преобразователь линейных перемещений и измеритель разности фаз, один вход которого соединен с выходом генератора, а другой — с преобразователем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено аттенюатором, размещенным между генератором и преобразователем, фазосдвигающей цепью и сумматором, преобразователь линейных перемещений выполнен в виде полой

СВЧ-линии с короткозамыкаюшим поршнел на выходе и с двумя СВЧ-реэонаторными зондами, размещенными один от другого на расстоянии четверти СВЧ-волны в линии, выход одного зонда соединен с одним из входов сумматора, а выход другого зонда — с входом фазосдвигающей цепи, выход которой соединен с другим входом сумматора, а его выход— с другим входом измерителя разности фаз, короткозамыкающий поршень выполнен с возможностью перемещения внутри полой СВЧ-линии и предназначен для связи с объектом.