SU1354030A1

SU1354030A1 - Device for measuring linear displacements

Info

Publication number: SU1354030A1
Application number: SU853996991A
Authority: SU
Inventors: Наум Самсонович Шнейдер
Priority date: 1985-12-29
Filing date: 1985-12-29
Publication date: 1987-11-23

Abstract

Изобретение относитс к технике измерений и может быть использовано дл измерени линейных перемещений объекта. Цель изобретени - повышение точности измерений. Измерительна головка 8 сдвигаетс на величину 1/4, а сигналы на входы сумматора 13 поступают со сдвигом Л /2. Коротко- замкнутый поршень 6 в линии 5 создает отраженные СВЧ-волны, фаза кото рых зависит от рассто ни между поршнем 6 и штыр ми 9 зондов 7 и 8, сдвинутых на рассто ние, равное Л /4 Падающа СВЧ-волна от генератора 1 через аттенюатор 2 наводит на штыр х 9 СВЧ-волны с разностью фаз // /2 и на выходе сумматора 13 образуетс СВЧ-волна, фаза KOTopofi мен етс от перемещени поршн 6, 1 ил, (ЛThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear movements of an object. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The measuring head 8 is shifted by 1/4, and the signals to the inputs of the adder 13 are received with a shift L / 2. The short-circuited piston 6 in line 5 creates reflected microwave waves, the phase of which depends on the distance between the piston 6 and the pins 9 of probes 7 and 8, shifted by a distance equal to L / 4. The incident microwave wave from generator 1 through Attenuator 2 induces microwave waves with pins x 9 with phase difference // / 2 and a microwave wave is formed at the output of adder 13, the KOTopofi phase changes as piston 6, 1 or later moves (L

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных перемещений объекта.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear movements of an object.

Цель изобретени - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Цель достигаетс уменьшением массы подвижной системы измерени и повышением линейности преобразовани перемещение-фаза электромагнитной волны.The goal is achieved by reducing the mass of the moving measurement system and increasing the linearity of the displacement-phase conversion of the electromagnetic wave.

На чертеже представлена схема устройства дл измерени линейных перемещений .The drawing shows a diagram of a device for measuring linear displacements.

Устройство содержит генератор 1 СВЧ-волн, волноводный аттенюатор 2, преобразователь 3 линейных перемещений и измеритель 4 разности фаз. Цре- образователь 3 линейных перемещений состоит из волноводной СБЧ-линии 5 с короткозамыкающим поршнем 6, выполненным с возможностью перемещени вдоль линии 5 и св занным с объектом , на СВЧ-линии 5 установлены два резонаторных зонда 7 и 8 на рассто нии один от другого, равном четверти длины СВЧ-волны, св занные с линией 5 через штыри 9 св зи, зонд 7 через петлю 10 св зи соединен с первым входом сумматора 13, а зонд 8 через петлю 1 1 св зи - с фазосдвигающей цепью 12, выход которой соединен с вторым вхбдом сумматора 13, выход сумматора 13 соединен с измерителем 4 разности фаз.The device contains a generator of 1 microwave waves, a waveguide attenuator 2, a transducer 3 linear displacements and a meter 4 phase difference. The linear displacement converter 3 consists of a waveguide SBCh line 5 with a short-circuiting piston 6 configured to move along line 5 and connected to the object; two resonator probes 7 and 8 are installed on the microwave line 5 at a distance from one another, equal to a quarter of the microwave wavelength, connected to line 5 through communication pins 9, probe 7 through communication loop 10 is connected to the first input of adder 13, and probe 8 through communication loop 1 1 to phase shifting circuit 12, the output of which is connected with the second vhbdom adder 13, the output of the adder 13 is connected to the change Ithel 4 phase difference.

: Устройство работает следуюш м образом .: The device works in the following way.

Церед началом работы,.в зависимости от требуемой величины периода вы- ходьгой функции, производитс установка необходимой частоты генератора 1, Измерительна головка 8 сдвигаетс относительно измерительной головки 7 на величину четверти длины волны, а фазосдвигающа цепь 12 устанавливаетс таким образом, чтобы сигналы на соответствующие входы сумматора 13 поступали со сдвигом на /7/2.Before starting the operation, depending on the required value of the period of the output function, the required frequency of the generator 1 is set, the measuring head 8 is shifted relative to the measuring head 7 by a quarter wavelength, and the phase-shifting circuit 12 is set so that the signals to the corresponding inputs adder 13 was received with a shift of / 7/2.

Наличие короткозамьгкающего поршн 6 в линии 5 создает отраженную СВЧ- волну. ila штыр х 9 зондов 7 и 8 возбуждаютс СВЧ-волны, фаза которых зависит от рассто ни от порш}) 6 доThe presence of a short-stroke piston 6 in line 5 creates a reflected microwave wave. ila pins x 9 probes 7 and 8 excite microwave waves, the phase of which depends on the distance from the piston}) 6 to

ВНИИПИ Заказ 5683/36 Тираж 677 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Иро(;ктнл , VNIIPI Order 5683/36 Circulation 677 Subscription Production Polygr. pr-tie, Uzhgorod, st. Iro (; ktnl,

штырей 9. Так как 111ты1)и 9 зондов 7 и 8 сдвинуты на рассто ние, равное четверти волны, то разность фг.з, наво- димых на штыр х 9 зондов 7 и 8, будет составл ть iT/Z, а фазосдвигающа цепь 12 создает задержку СВЧ-волны, принимаемой зондом 8, на величину 07/2.9 pins. Since 111y1) and 9 probes 7 and 8 are shifted by a distance equal to a quarter of a wave, the difference between the fgs induced by pins x 9 of probes 7 and 8 will be iT / Z, and the phase-shifting circuit 12 creates a delay of the microwave wave received by the probe 8 by the value 07/2.

Таким образом, на сумматор 13 приход т две волны от зондов 7 и 8 в фазе и складываютс . Падающа СВЧ-волна от генератора 1 к поршню 6 наводит на штыр х 3 зондов 7 и 8 СВЧ-волны сThus, two waves from the probes 7 and 8 in the phase arrive at the adder 13 and are added together. The falling microwave wave from the generator 1 to the piston 6 leads to a pin x 3 of the probes 7 and 8 of the microwave wave from

разностью фаз 7/2, и на сумматор 13 приход т волны с разностью фаз It, т.е. в противофазе, и сложение не происходит.phase difference 7/2, and the adder 13 receives waves with a phase difference It, i.e. in antiphase, and addition does not occur.

Таким образом, на выходе сумматора 13 образуетс СВЧ-волна, фаза которой мен етс от перемещени поршн 6, т.е. объекта.Thus, at the output of the adder 13, a microwave wave is formed, the phase of which varies as the piston 6 moves, i.e. object.

Claims

Invention Formula

A device for measuring linear displacements containing a series electrically connected generator, a linear displacement transducer and a phase difference meter, one input of which is connected to the output of the generator and the other to a converter, characterized in that it is equipped with an attenuator to increase the measurement accuracy,

placed between the generator and the converter, the phase-shifting circuit and the adder, the linear displacement transducer is made in the form of a hollow microwave line with a short piston at the output and with two microwave resonator probes placed one from the other at a distance of a quarter of the microwave will of the line, the output of one the probe is connected to one of the inputs of the adder, and the output of the other probe is connected to the input of the phase-shifting circuit, the output of which is connected to another input of the adder, and its output is connected to the other input of the phase difference meter, short-circuiting piston Execute movable inside the hollow of the microwave line length and is communication with the object.