Способ измерения переменных механическихвеличин
/ х
/ ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 42с, 42
Заявлено 08.Ч.1962 (№ 777566/26-3) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.Ч.1969. Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 12.IX.1969
МПК Сх Olc уДК
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
М. Я. Гельфанд, М. Б. Гринбаум и Г. С. Кратыш
3 аявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННЬ1Х МЕХАНИЧЕСКИХ
ВЕЛИЧИН
Известные способы измерения переменных механических величин (вибраций, перемещений) основаны на регистрации изменений сопротивления тензодатчиков. Наличие упругих элементов и инерционной массы определяет как чувствительность способа, так и пределы из м ер ен ий.
Предложенный способ заключается в измерении изменений проводимости полупроводникового элемента, размещенного в центре симметрии полого тела, выполненного из пьезоэлектрика, в котором возбуждают радиальные ультразвуковые колебания. Способ позволяет повысить точность измерений. Он является чисто электрическим, так как измеряемый сигнал воздействует на чувствительный элемент, изменяя его проводимость.
Способ основан на использовании свойств системы, заключающихся в способности оси или центра симметрии полого тела сохранять
caое положение относительно стенок этого тела, если в нем возбухкдаются радиальные колебания. При отклонении от фиксированного положения возникает градиент давления, направленный в сторону оси симметрии или ее центра, восстанавливающий нарушенное равновесие.
На чертеже изображено устройство для осуществления способа.
Предложенный способ измерения переменных механических величин заключается в следующем. В полое тело 1 с центральной или осевой симметрией, выполненное из пьезо5 электрика, с тщательно отшлифованной внутренней поверхностью, помещают чувствительный элемент 2, к которому подают разность потенциалов через вводы 3.
10 Чувствительный элемент представляет собой или тонкую металлическую нить (в случае осевой симметрии) или маленький шарик (для центральной симметрии), на поверхность которого напылен слой полупроводника
15 с образованием запирающего слоя на границе металл — полупроводник (илп слой высокоомного полупроводника) .
На границе между металлической нитью
20 (шариком) и полупроводником создается разность потенциалов. Возбужденные ультразвуковые колебания в полом теле вследствие конечности скорости упругой волны и свойств системы, заключающихся в способности оси
25 или центра симметрии полого тЕла сохранять свое положение относительно стенок этого тела при возбуждении радиальных колебаний, воздействуют на шар, в результате чего возникает дополнительное напряжение в полупро30 водниковом слое, вызванное измеряемым сиг243290
Редактор И. И. Карпас Техред A. А. Камышникова Корректор Т. П, Лаврухина
Заказ 2283/3 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мипистров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 налом, что приводит к изменению его проводимости и модуляции первоначального сигнала.
Проведенное детектирование позволяет выделить измеряемый сигнал. Регистрация этого сигнала производится известными методами. Предложенный способ позволяет для повышения точности измерения использовать корреляцию сигнала. В связи с тем, что чувствительный элемент может быть изготовлен очень малых размеров и иметь малую массу, его инерция не будет практически влиять на результаты измерений. Это и определяет высокую точность и широкий диапазон частот измерений предложенного способа.
Предмет изобретения
5 Способ измерения переменных механических величин (вибраций, перемещений, давлений) с использованием изменения проводимости полупроводникового элемента, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности
10 измерения, регистрируют изменения проводимости полупроводникового элемента, размещенного в центре симметрии полого тела из пьезоэлектрика, в котором возбуждены радиальные ультразвуковые колебания,
