SU853375A1

SU853375A1 - Device for measuring angular displacements

Info

Publication number: SU853375A1
Application number: SU792784879A
Authority: SU
Inventors: Яков Никанорович Пугачев
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетическийинститут
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1979-06-25
Publication date: 1981-08-07

Description

tt

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при измерении угловых перемещений ,сThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure angular displacements, with

Известен частотный датчик малых угловых перемещений, содержащий чувствительный элемент и магнитный мультивибратор с тороидальным трансформатором Cl .10Known frequency sensor of small angular displacements, containing a sensitive element and a magnetic multivibrator with a toroidal transformer Cl .10

Недостатком этого датчика вл етс то, что он не позвол ет измер ть- перемещени с высокой точностью из-за малой крутизны изменени магнитного потока в тороидальном трансформаторе.The disadvantage of this sensor is that it does not allow measurement of movements with high accuracy due to the small slope of the change in the magnetic flux in the toroidal transformer.

Наиболее близким к изобретению 5 по технической сущности вл етс устройство дл измерени угловых перемещений , содержащее -корпус,состо щий из неподвижной и подвижной частей, пьезоэлементы , закрепленные по одному в 0 каждой части, электрически св занный с пьезоэлементами усилитель и св занный с ним отсчетный блок 2.The closest to the invention 5 according to the technical essence is a device for measuring angular displacements, comprising a casing consisting of fixed and moving parts, piezoelectric elements, one fixed at 0 of each part, an amplifier electrically connected to the piezoelectric elements and the reference one connected to it block 2.

Недостатком этого устройства вл етс низка точность измерений при контроле угловых перемещений.A disadvantage of this device is the low measurement accuracy when monitoring angular displacements.

Целью изобретени вл етс повьааение точности измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено двум дополнитель-30This goal is achieved by the fact that the device is equipped with two additional 30

ными пьезоэлементами, закрепленными, соответственно, в част х корпуса напротив основных пьезоэлементов, дополнительным усилителем, электрически св занным с оТсчетным блоком, и дополнительными пьезоэлементами, подвижный корпус выполнен поворотным в плоскости, перпендикул рной рабочей поверхности пьезоэлементов, относительно оси, равноудаленной от его пьезоэлементов.These piezoelectric elements are fixed, respectively, in the housing parts opposite the main piezoelectric elements, by an additional amplifier electrically connected to the counting unit, and by additional piezoelectric elements, the moving body is made rotatable in a plane perpendicular to the working surface of the piezoelectric elements relative to the axis equidistant from its piezoelements

На чертеже представлена схема устройства дл измерени угловых перемещений.The drawing shows a diagram of a device for measuring angular movements.

Основные 1 и дополнительные 2 пьезоэлементы закреплены в подвижной 3 и неподвижной 4 част х корпуса и образуют резонансные камеры 5 и 6, подключенные к основнсму 7 и дополнительному 8 усилител м, которые в свою очередь электрически св заны с отсчетнБМ влоком 9. Вокруг оси 10 вращаетс часть 3 корпуса.The main 1 and additional 2 piezoelectric elements are fixed in the moving 3 and fixed 4 parts of the body and form resonant chambers 5 and 6 connected to main 7 and additional 8 amplifiers, which in turn are electrically connected to readout BM 9. Around axis 10 rotates part 3 of the body.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При включении усилителей 7 и 8 в резонансных камерах 5 и .6, заполненных жидкостью, воз1|икают автоколебани ультразвуковых вол , частотаWhen the amplifiers 7 and 8 are turned on in the resonant chambers 5 and .6 filled with liquid, auto-oscillations of ultrasonic waves occur, the frequency

которых зависит от рассто ни между пьезоэлементами 1-1 и 2-2. При повороте подвижной части 3 корпуса относительно оси 10 на величину измер емого угла Ч рассто ние между пьезоэлементами 2 в резонансной камере 5 увеличиваетс , а рассто ние между пьезоэлементами 1 в резонансной камере 6 уменьшаетс . В результате частота колебаний в усилителе 8 уменьшитс а в усилителе 7 увеличитс . Эти изменени частот отсчетный блок 9 пересчитывает в угловые перемещени . Дифференциальное включение двух автоколеёательных систем, образованных усилителем 7 и резонансной камерой 6 и, соответственно, усилителем 8 и камерой 5, уменьшает температурные погрешности этой системы, что повышает точность измерени углов.which depends on the distance between the piezoelectric elements 1-1 and 2-2. When the movable part 3 of the housing rotates about the axis 10 by the magnitude of the measured angle H, the distance between the piezoelectric elements 2 in the resonance chamber 5 increases, and the distance between the piezoelectric elements 1 in the resonance chamber 6 decreases. As a result, the frequency of the oscillations in the amplifier 8 will decrease and in the amplifier 7 will increase. The reading unit 9 converts these changes in frequencies into angular displacements. Differential inclusion of two autocavity systems formed by amplifier 7 and resonant chamber 6 and, accordingly, amplifier 8 and camera 5, reduces the temperature errors of this system, which increases the accuracy of angle measurement.

Claims

1. USSR author's certificate number 296948. cl. G 01 B 7/30, 1969.

2. USSR author's certificate number 634194, cl. G 01 N 29/04. 1977 (prototype).