(pi/e./ Изобретение относитс к измерительной технике и может быть, использовано дл измерени линейных перемещений. Цель изобретени - расишрение функциональных возможностей. На фиг. 1 схематически показано устройство дл акустоэлектронного измерени линейных перемещений; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Устройство содержит пьезоэлектрическую пластину 1, поглотители 2 и 3 поверхностных акустических волн, установленные на концах пьезоэлектрической пластины 1, излучатель 4 поверхностных акустических волн, выполненный , например, в виде встречно-штыревой решетки 5, установленной иа пьезоэлектрической пластине 1, приемник 6 поверхностных акустических волн, емкостной токосъемник 7, расположенный над пьезоэлектрической пласти ной 1 с зазором. Приемник 6 выполнен в виде металлической встречно-штыревой решетки 8, расположенной между емкостным токосъемником 7 и поверхностью 9 пьезоэлектрической пластины I с зазором, величина которого сои мерима с длиной поверхностной акустической Iволны. Излучатель 4 предназначен дл подклю чени к генератору 10 электрических колебаний . Шины 11 и 12 емкостного токосъемника 7 подключают к входу усилител 13. Устройство работает следующим образом. С помощью генератора 10 злектрических . колебаний и излучател 4 на поверхности 9 пьезоэлектрической пластины 1 возбу сдают поверхностные акустические волны. Поглотите ли 2 и 3 обеспечивают создание режима бегущей поверхностной ультразвуковой волны. Электрическое поле бегзодей поверхностной акустической волны индуцирует переменные электрические сигналы на встречно-штыревой решетке приемника. Съем выходного сигнала осуществл етс емкоспшхм токосъемником 7, металлические шины 11 и 12 которого расположены над решетками 8. Выходной сигнал приемника 6 можно пред ставить в виде Heirit-Vo-ir), вых амплитуда выходного сигнала, пр мо пропорвдональна Ne количество пар смежных штырей встречно-штыревой решетки приемник начальна фаза выходного сигнала; t - текущее врем - величина относительного перемещени встречно-иггыревой решетки приемника и пьеэоэлектрической пластины; Л - длина поверхностной акустической о - величина зазора между поверхностью пьезоэлектрической пластины и встречно-штыревой решетки пpнeмш ка; сх. - коэффициент, завис щий от конструктивиых параметров устройства. Сдвиг фазы выходного сигнала при относительном перемещении приемника и пьезозпектрической пластины определ етс соотношением Отсюда видно, что сдвиг фазы выходного сигнала f пр мо пропорционален относительному линейному перемещению , что позвол ет свести измерени линейных перемещений к измерению фазового сдвига выходного сигнала приемника, а изменение;: длины поверхностной акустической волны 1( позвол ет регулировать чувствительность устройства . При перемещении приемника 6, соединенного с перемещаемым объектом относительно пьезоэлектрической пластины, фазовый сдвиг выходного сигнала непрерывно мен етс , что позвол ет производить измерение линейных перемещений , использу соотношение . Обработка снимаемого сигнала может осуществл тьс известными способами. Например, выходной сигнал с выхода усилител сравниваетс в фазовом детекторе с о гналом генератора. Число фазовых циклов, соответствуюпшх перемещению , равному целому числу поверхностных акустических полуволн (волн), регистрируетс счетчиком, а величина, лежаща внутри этого интервала - стрелочным прибором. Отсутствие механического контакта между неподвижной пьезоэлектрической пластиной и приемником позвол ет повысить точность -измерений и упростить конструкцию, что расщир ет функциональные возможности устройства .(pi / e. / The invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear displacements. The purpose of the invention is to improve the functionality. Fig. 1 schematically shows a device for acoustoelectronic measurement of linear displacements; Fig. 2 is the same, view The device comprises a piezoelectric plate 1, absorbers 2 and 3 of surface acoustic waves, mounted on the ends of the piezoelectric plate 1, and an emitter 4 of surface acoustic waves, made, for example, in the form of pin grid 5, installed by the piezoelectric plate 1, receiver 6 surface acoustic waves, capacitive current collector 7, located above the piezoelectric plate 1 with a gap. Receiver 6 is made in the form of a metal counter-pin grid 8, located between the capacitive current collector 7 and the surface 9 a piezoelectric plate I with a gap, the magnitude of which is equal to the length of the surface acoustic wave I. The emitter 4 is intended for connection to the generator 10 of electrical oscillations. Bus 11 and 12 capacitive current collector 7 is connected to the input of the amplifier 13. The device operates as follows. With the help of a 10 electric generator. oscillations and emitter 4 on the surface 9 of the piezoelectric plate 1, the surface acoustic waves are transmitted. Absorb whether 2 and 3 provide the creation of a traveling surface ultrasound wave mode. The electric field of the runway surface acoustic wave induces variable electrical signals on the receiver's interdigital lattice. The output signal is picked up by a capacitor current collector 7, the metal buses 11 and 12 of which are located above the grilles 8. The output signal of the receiver 6 can be represented as Heirit-Vo-ir), the output amplitude of the output signal, directly the number of pairs of adjacent pins is opposite - pin receiver receiver is the initial phase of the output signal; t is the current time - the value of the relative displacement of the reciprocal iggyre lattice of the receiver and the piezoelectric plate; L is the length of the surface acoustic o is the size of the gap between the surface of the piezoelectric plate and the interdigital pin grid; cx - coefficient depending on constructive parameters of the device. The phase shift of the output signal with the relative movement of the receiver and the piezo-spectral plate is determined by the relation. It can be seen that the phase shift of the output signal f is directly proportional to the relative linear movement, which allows to measure the linear movements to the measurement of the phase shift of the output signal of the receiver, and the change ;: length surface acoustic wave 1 (allows you to adjust the sensitivity of the device. When you move the receiver 6 connected to the object being moved relative to For an ezoelectric plate, the phase shift of the output signal varies continuously, which allows measurement of linear displacements using a ratio. The processing of the output signal can be carried out by known methods. For example, the output signal from the amplifier output is compared in a phase detector with generator generator. Number of phase cycles corresponding to a displacement equal to an integer number of surface acoustic half-waves (waves) is recorded by a counter, and the value lying within this interval is arrow m device. The absence of mechanical contact between the stationary piezoelectric plate and the receiver makes it possible to increase the accuracy of the measurements and simplify the design, which weakens the functionality of the device.
8 118 11
jj
риг.2rig.2