(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СВЪЕКТА(54) METHOD OF MEASUREMENT OF SWITCH MOVEMENTS
Изобретение относитс к иамеритепъ- ной технике и может быть использовано дл измерени линейных и угловых перемещений . Известен способ измерени перемещений объекта, заключающийс в том, что .возбуждают бегущую поверхностную акустическую волну, св зывают приемный преобразователь с объектом перемещени и измер ют разность фаз возбужадющего и прин того сигналов Г13 . Недостатком этого способа вл етс низка точность измерени в интервалах, примыкающих к перемещению на целое число длин волн. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ намерени перемещений объекта, заклк чающийс в том, что создают йеподвиж- пространственное электрическое поле с помощью сто чих поверхностных акусти ческих волн, измер ют величину электрического сигнала, св занного с изменением положени объекта в поле, и о перемещении суд т по величине электрического сигнала 2 . Однако способ имеет низкую точность измерени , обусловленную аналоговым методом регистрации узлов и пучностей электрических потенциалов, возбузвдаемых сто чей волной. Цель изобретени - повыщенне точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу создают дополнительное пространственное электрическое поле с помощью сто чих поверхностных акустических волн, которое перемещает с синхронно с объектом, а в качестве электрического сигнала используют частоту биений источников сто чих поверхрностных акустических волн. На чертеже изображена принципиальна схема устройства, реализующа способ дамерени перемещений объекта. Схема содержит шьезоэлектрическйе пластины 1 и 2, изготовленные из одного и того же материала и имеющие одини ковый срез, размешенные на них преоб« разоватепи 3 и 4 поверхностных акустических волн встречно-штыревого типа с разным периодом. Преобразователь 3 поверхностных акустических волн на пьезоэлектрической пластине 1 и преобразователь 4|поверх ностных акустических волн на пьезоэлект рической пластине 2 образуют соответст венно резонаторы 5 и 6, Кроме того, устройство содержит усилитель 7, в цепь положительной обратной св зи которого включены резонаторы 5 и 6. Резонатор 6 жестко св зан с подвижным объектом 8, установленным с возможностью перемещени относительно Неподвижного резонатора 5. Способ реализуетс следующим образом . Усилитель 7 с подключенными резонаторами 5 и 6 образует автогенератор, в котором одновременно возбуждаютс два колебани с частотами и $л , Перемещение объекта 8 сопровождаетс смещением пространственно распределенного электрического пол , соответствующего сто чей волне на поверхности пьезо электрической пластины 2, относительно неподвижного пространственно распределенного электрического пол , св занного со сто чей волной на поверхности пьезоэлектрической пластины 1. Перемещению объекта 8 и пьезоэлектрической пластины 2 на четверть длины соответс-тует изменение коэффициента св зи между резо наторами 5 и 6 от.минимального до макси мального значени . Максимальный коэффициент св зи между резонаторами 5 и 6 не превышает критического, при котором наступает зат гивание одного вз колебаний дру- гим Перемещение объекта 8 и св занные с ним вариации коэффициента св зи резонаторов 5 и 6 сопрс зождаютс изменением частоты биений колебаний, которую можно выделить, подключив, например , параллельно 1выходу усилител 7, фштьтр нижних частот (не показан). Частотный метод рег :трацни экстремальных значений часто биений позвол ет повысить точность измерени пе ремещений объекта. Формула ИЗобретени Способ измерени перемещений объекта , заключающийс в том, что создают неподвижно пространственное электрическое поле с помощью сто чих поверхностных акустических волн, измер ют величину электрического сигнала, св занного и изменением положени объекта в поле, и о перемещении суд т по величине электрического сигнала, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , создают дополнительное пространственное электрическое поле с помощью сто чих поверхностных акустических волн, которое перемещаетс синхронно с объектом, а в качестве электрического сигнала испол1 зуют частоту биений источников сто чих поверхностных акустических волн. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Приборы дл научных исследований , 1974, № 1, с. 31, фиг. 2. 2.Авторское свидетельство СССР № 741049, кл. Q 01 В 17/О2, 1978 (прототип). I I I Vi , The invention relates to an intelligent technique and can be used to measure linear and angular displacements. A known method of measuring the movement of an object, which excites a traveling surface acoustic wave, connects the receiving transducer with the object of movement and measures the phase difference between the exciting and received G13 signals. The disadvantage of this method is the low measurement accuracy in the intervals adjacent to the displacement by an integer number of wavelengths. The closest to the invention according to the technical essence is the method of intending the movements of an object, which is based on the fact that they create a spatial electric field using standing surface acoustic waves, measure the magnitude of the electrical signal associated with a change in the position of the object in the field, and the displacement is judged by the magnitude of the electrical signal 2. However, the method has a low measurement accuracy due to the analog method of registering nodes and antinodes of electric potentials excited by a standing wave. The purpose of the invention is to increase measurement accuracy. The goal is achieved by the method of creating an additional spatial electric field with the help of standing surface acoustic waves that travels synchronously with the object, and the frequency of the beating of sources of standing surface acoustic waves is used as an electrical signal. The drawing shows a schematic diagram of a device that implements a method for monitoring the movement of an object. The scheme contains sezoelectric plates 1 and 2, made of the same material and having a single slice, placed on them trans- verse 3 and 4 surface acoustic waves of an interdigital type with a different period. The transducer 3 of the surface acoustic waves on the piezoelectric plate 1 and the transducer 4 | of the surface acoustic waves on the piezoelectric plate 2 form respectively the resonators 5 and 6, In addition, the device contains an amplifier 7, the positive feedback circuit of which includes resonators 5 and 6 A resonator 6 is rigidly coupled to a movable object 8 mounted for movement relative to a Stationary resonator 5. The method is implemented as follows. Amplifier 7 with connected resonators 5 and 6 forms an oscillator in which two oscillations with frequencies and ~ 1 are simultaneously excited. Moving object 8 is accompanied by a displacement of a spatially distributed electric field corresponding to a standing wave on the surface of the piezo electric plate 2 relative to a fixed spatially distributed electric field associated with the standing wave on the surface of the piezoelectric plate 1. Moving the object 8 and the piezoelectric plate 2 to four s length sootvets Tuyet-change coefficient communication between the resonator 5 and 6 ot.minimalnogo to the maximal value. The maximum coupling coefficient between the resonators 5 and 6 does not exceed the critical one, at which one sweeping of one oscillation occurs. Object 8 and related variations of the coupling coefficient of resonators 5 and 6 are displaced by changing the beat frequency of oscillations. By connecting, for example, in parallel to the output of the amplifier 7, a low pass (not shown). The frequency method of reg: traction of extreme values of often beats allows to increase the accuracy of measuring the movements of an object. Formula of the Invention The method of measuring the movement of an object, which consists in creating a stationary spatial electric field with the help of standing surface acoustic waves, measures the magnitude of the electrical signal connected by changing the position of the object in the field and is judged by the magnitude of the electrical signal characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, an additional spatial electric field is created by means of standing surface acoustic waves, which travels Synchro with the object, and as an electrical ispol1 form a beat frequency signal sources the standing surface acoustic waves. Sources of information taken into account in the examination 1. Instruments for scientific research, 1974, No. 1, p. 31, FIG. 2. 2. USSR author's certificate number 741049, cl. Q 01 B 17 / O2, 1978 (prototype). I I I Vi,