SU1257526A1 - Устройство регистрации электрических сигналов - Google Patents

Abstract

Изобргтение относитс  к области электроизмерительной техники, в частности к устройствам дл  образного представлени  электрических величин. Цель изобретени  - повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей устройства. В основе 1 выполнены пазы 2 шириной 8 и с пространственным периодом Т. При этом отношение S/T составл ет не более 0,45. На прозрачные электроды 3 нане5 (Л с: ГС сд СП KN9 Од

Description

сен прозрачньй гелеобразный деформируемый слой 4. Между стекл нной пластиной 6 с прозрачным электропровод щим слоем 7 и основой t на греб}чх пазов 2 размещен светонепроницаемый слой 5. Электрический сигнал 12 подают на один из электродов 3 и электропровод щий слой 7„ Часть светового потока 11, проход  через гелеобразный деформируемый слой 4, попадает на цилиндрическую линзу 8 и проецируетс  светочувствительным носителем 9. Последний установлен с возможностью перемещени  в плоскости, параллельной пазам 2 основы 1 и перпендикул рной о&раэующей цилиндрической линзы 8, Устройство позвол ет огуществить реИзобретение относитс  к электроизмерительной технике,.в частности к устройства дл  образного представлени  электрических величин.

. Цель изобретени  - повышение чувствительности и расширение функцио- нальных возможностей за счет регистрации на светочувствительном носителе , а также расширение динамического диапазона регистрируемого сигнала.

На фнг.1 представлена схема уст- ройетва записи электрических сигналов} на фиг.2 - примеры изображений регистрируемых электрических сигналов

(первые два примера - при регистрации двоичных электрических сигналов, третий прг-шер - при регистрации аналоговых сигналов).

Устройство записи электрических сигналов содержит основу 1, выполненную в виде стекл нной пластины с пазами 2 шириной S, и с пространственным периодом Т. На дне пазов 2 нанесены прозрачные электроды 3, поверх которых нанесен прозрачный гелеобраз-  ый деформируеьдай слой 4, На гребн х , образованных пазами 2 основы 1 нанесен светонепроницаемый слой 5, Стекл нна  пластина 6 расположена на основе 1 со стороны пазов 2 и покрыта с внутренней стороны прозрачным электропровод щим слоем 7. Со стороны основы 1 размещен проекционный объекгистрацию электрических сигналов с частотой до 100 кГц, определ емой быстродействием гелеобразных носителей. З правление гелеобразным деформируемым слоем электрическим полем регистрируемого сигнала позвол ет регистрировать электрические сигналы с мощностью до 10 Вт. Управление модул цией светового потока посредством гелеоб- разного сло  позвол ет удешевить изготовление устройства, упростить его конструкцию, снизить его массу и габариты . Использование цилиндрической линзы 8 позвол ет более полно использовать световой поток, что повышает чувствительность устройства. 2 3 . п. ф-лы. 2 ил.

тив, выполненный в виде цилиндрической линзы 8, в заднем фокусе которой находитс  рабоча  поверхность светочувствительного носител  9, при этом основа 1, цилиндрическа  линза 8 и рабоча  поверхность светочувствительного носител  9 расположены параллельно в пространстве. Светочувствительный носитель 9 с помощью блока 10 перемещени  перемещаетс  таким обра зом, что направление его движени  параллельно пазам 2 основы 1 и перпендикул рно образующей цилиндрической

линзы 8. Регистрацию электрических сигналов на светочувствительном носителе 9 осу1дествл ют с помощью параллельного светового потока 11, про ход щего последовательно со стороны

стекл нной пластины 6 через деформи- слой 4 и цилиндрическую линзу 8 и поступающего на светочувствитель- ный носитель 9, В качестве деформируемого гелеобранного материала сло  4 можно использовать, например, материал из полиорганосилоксанового каучука , пластифицированного полиметил- снлоксиловой жидкостью. Регистрируе- t-Kie электрические сигналы 12 подают

на блок 13 управлени , обща  точка 14 которого соединена с прозрачным элек- ТРОП.РОВОДЯЩИМ слоем 7, при этом выходы 15 соединены с электродами 3, а выход 16 - с блоком 10 перемещени .

Устройство регистрации электрических сигналов работает следующим образом .

Регистрируемый электрический сигнал 12 с помощьюблока 13 управлени  подают на один из электродов 3 и электропровод щий слой 7. При этом на поверхности гелеобразного деформируемого сло  4 под действием пондеро . моторных сил электрического пол  образуетс  геометрический рельеф, глубина которого пропорциональна величине напр женности электрического пол  По окончании действи  электрического сигнала величина пондеромоторных сил уменьшаетс  до нул , и геометрически рельеф стираетс  под действием упру- гов зких скл и сил поверхностного нат жени  гелеобразного материала де- формируемого сло  4. Часть светового потока 11, проход  через гелеобраз- ный деформируемый слой 4, при отсутствии регистрируемых электрических сигналов, попадает на цилиндрическую линзу 8 в виде параллельных световых полос. Эти световые полосы с помощью цилиндрической линзы 8 проецируютс  на светочувствительном носителе 9 в виде точек. Размеры точек по координате -Z равны изображени м пгирйны пазов 8, образованных светонепроницаемым слоем 5, При движении светочувствительного носител  9 на нем обра- зовьгааетс  р д параллельных полос. Дл  обеспечени  минимальных размеров изображений точек необходимо, чтобы рабоча  поверхность светочувствительного носител  9 находилась в заднем фокусе цилиндрической линзы 8, так как отклонени  от фокусного рассто - ни  приведут к увеличению размеров точек по координате У и тем самым ухудшаетс  качество регистрации электрических сигналов. При подаче регистрируемых сигналов рельеф на поверх- ности гелеобразного сло  4 рассеивает проход щий через него световой поток 11 тем больше, чем больше глубина рельефа . При этом размеры изображени  точек на светочувствительно носите- ле 9 увеличиваютс  по координате z пропорционально величине- регистрируемого сигнала. Кроме того, масштаб изображени  точек на светочувствительном носителе 9 зависит от рассто ни  между деформируемым гелеобразным слоем 4 и рабочей поиер.хностью светочувствительного носител  9. Это объ

,Q .. 5 0 5 0 5

0

 сн етс  тем, что геометрический рельеф на поверхности гелеобразного сло  4 измен ет направление проход щего через него светового потока 11, При этом угол рассеивани  светового потока зависит от глубины рельефа: и обычно не превышает 12 , Следовательно , с увеличением рассто ни  от гелеобразного сло  4 до рабочей поверхности светочувствительного носител  9 увеличиваетс  изображение размеров точек. При перемещении светочувствительного носител  9 на его рабочей поверхности засвечивают полосу, пропорциональную величине регистрируемого электрического сигнала. Получаема  картина записи сигналов по сн етс  на фиг.2. На светочувствительном носителе 9 регистрируют осциллограмму электрического сигнала в виде засвечиваемой полосы, огибающа  которой пропорциональна величине регистрируемого электрического сигнала, причем полоса имеет ось симметрии в направлении двютени  светочувствительного носител , совпадающую с осевой линией изображени  паза 2. По ширине засвечиваемой полосы суд т о величине регистрируемого сигнала. Дл  одновременной регистрации нескольк1тх электрических сигналов их подают на соответствующие электроды 3 и электропровод щий слой 7. Временной масштаб регистрируемого электрического сигнала задаетс  блоком 13 управлени  и определ етс  скоростью перемещени  светочувствительного носител  9. ;

При регистрации, например, двоичных электрических сигналов дл  лучшего воспри ти  записанной информации необходимо, чтобы ширина засвечиваемой полосы, образованной в отсутствие электрических сигналов, была в два раза меньше ширины засвечиваемой.полосы , образованной с помощью электрических сигналов, при этом, исход  из максимальной плотности записи регистрируемых сигналов, отношение ширины b пазов 2 к vrx пространственному периоду Т составит 0,5. Однако при этом произойдет сли ние изображений регистрируемых сигналов, записываемых на смежных каналах. Чтобы не происходило сли ни  Изображений электрических сигналов, записываемых на смежных каналах , максимальное значение отношени  8/Т должно б1-1ть не более 0,45, это позволит получить четкое разграничение изображений электрических сигналов на светочувствительном носителе 9. Минимальное значение отношени  S/T, что соответствует максималь- -ной величине изображени  электричес- кого сигнала5 зависит от ширины используемого светочувствительного носител , числа каналов (пазов 2), регистрируемых электрических сигналов, рассто ни  между гелеобразным слоем 4 и рабочей поверхностью светочувствительного носител  и в каждом кон- . кретном случае оптимизируетс . При умельшении отношени  о/Т увеличиваетс  максимально возможна  величина изображени  сигнала, а следовательно, возможна  величина самого регистрируемого сигнала;, что приводит к увеличению его динамического диапазона . .

Дл  регистрации электрических сигналов на светочувствительном носителе 9 в широком диапазоне амплитуд напр жений пазы 2 основы 1 заполн ют, гелеобразным материалом с различным равновесным модулем сдвига, В этом с-пучае глубина рельефа гелеобразного сло  4 зависит от величины значени  равновесного модул  сдвига гелеобразного материала, который сй зан про- дентным Соотношением структурообразующего и пластификатора, например, по- лиорганосилоксанового каучука и полиметил сил оксановой жидкости. Так, например , с увеличением процентного содержани  полиорганосилоксанового каучука пропорционально возрастает значение равновесного модул  сдвига. При этом равновесный модуль сдвига гелеобразного материала подбирают таким образом, чтобы дл  образовани  геометрического рельефа деформируемого сло  4 каждого паза 2 основы 1 было

достаточно данного диапазона напр же ки  электрического пол  регистрируеМ1 гх сигналов.

Q 5 0

5 Q

5

0

Claims (3)

1.Устройство регистрации электрических сигналов, содержащее основу, выполненную в виде стекл нной пластины с пазами, на дне которых нанесены прозрачные электроды, с гелеобразным деформируемьЕМ слоем, стекл нную пластину, расположедную со стороны пазов, отличающее с  тем, что, с целью повышени  чувствительности и расширени  функциональных воз- вожностей за счет регистрации на светочувствительном , носителе, в него введены проз рачный электропровод щий слой, расположенный на внутренней поверхности (стороне) стекл нной пластины , коммутатор, об)ций вывод которого соединен с прозрачным электропро- вод иу м слоем, а выходы соединены с прозрачными электродами, светонепроницаемый слой,, нанесенный на гребн х основы, проекционньш объектив, вьшол™ ь:гнный в Bi-эде цилиндрической линзы, светочувствительный носитель записи с блоком перемещени , при этом основа , цилиндрическа  линза и рабоча  поверхность светочувствительного носител  оптически сопр жены и расположены параллельно в пространстве, причем пазы основы ориентированы параллельно движению светочувствительного носител  и перпендикул рны образу ощей цилиндрической линзы, в заднем фокусе которой расположена рабоча  поверх- ,кость светочувствительного носител .

2.Устройство по П.1, отличающеес  тем, гго, с целью расширени  динам1 ческого диапазона, отношение шарины пазов основы к пространственному периоду составл ет не более 0,45.

3.Устройство по пг.1 и 2, о т - л и ч а ю П5 е е с   тем, что, с це - лью расширени  динамического диапазона пазы основы выполнены с гелеоб- разным деформируеь ,гм слоем с различными равновесными модул м, сдвига.

.W

r-i

SfT 0.

fTffo

/rrjfWffcf