Устройство регистрации электрических сигналов

 

Изобргтение относится к области электроизмерительной техники, в частности к устройствам для образного представления электрических величин. Цель изобретения - 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 составляет не более 0,45. На прозрачные электроды 3 нане5 (Л с: ГС сд СП KN9 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕОПУБЛИН (192 (112

А1 (512 4 G 01 R 13/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьвик," диж (56) Авторское свидетельство СССР

В 800893, кл. С 01 К 13/14, 1981, Авторское свидетельство СССР

У 598101, кл. G 01 К 15/18, 1976. б (21) 3554944/24-21 (22) 21.02.83 (46) 15. 09. 86. Бюл. У 34 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) О.И.Бальев, В.Н Гаврилов, Ю.П.Гущо и А.А.Мягков (53) 621.317.7(088 ° 8) (54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ЗЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности к устройствам для образного представления электрических величин.

Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей устройства. В основе l выполнены пазы 2 шириной 8 и с пространственным периодом Т. При этом отношение 3/Т составляет не более

0 45. На прозрачные электроды 3 нане12575 сен прозрачный гелеобразный деформируемый слой 4. Между стеклянной пластиной б с прозрачным электропроводящим слоем 7 и основой 1 на греб чх пазов 2 размещен светонепроницаемый слой 5. Электрический сигнал 12 пода" ют на один из электродов 3 и электропроводящий слой 7. Часть светового потока 11, проходя через гелеобразный деформируемый слой 4, попадает на цилиндрическую линзу 8 и проецируется светочувствительным носителем 9. Последний установлен с возможностью перемещения в плоскости, параллельной пазам 2 основы 1 и перпендикулярной образующей цилиндрической линзы 8.

Устройство позволяет осуществить ре26 гистрацию электрических сигналов с частотой до 100 кГц, определяемой быстродействием гелеобразных носителей.

Управление гелеобразным деформируемым слоем электрическим полем регистрируемого сигнала позволяет регистрировать электрические сигналы с мощностью до 10 Вт. Управление модуляцией светового потока посредством гелеобразного слоя позволяет удешевить изготовление устройства, упростить его конструкцию, снизить его массу g габариты. Использование цилиндрической линзы 8 позволяет более полно использовать световой поток,.что повышает чувствительность устройства.

2 з.п. ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствай для образного представления электрических величин„

Цель изобретения — повьппение чувствительности и расширение функциональных возможностей за счет регистрации на светочувствительном носителе, а также расширение динамического диапазона регистрируемого сигнала.

На фиг.1 представлена схема устройства записи электрических сигналов; на фиг.2 — примеры изображений регистрируемых электрических сигналов (первые два примера — при регистрации двоичных электрических сигналов, третий пример — при регистрации аналоговых сигналов).

Устройство записи электрических сигналов содержит основу 1, выполненную в виде стеклянной пластины с пазами 2 шириной 3, и с пространственным периодом Т. На дне пазов 2 нанесены прозрачные электроды 3, поверх которых нанесен прозрачный гелеобразный деформируемый слой 4. На гребнях, образованных пазами 2 основы 1, нанесен светонепроницаемый слой 5, Стеклянная пластина 6 расположена-ка основе 1 со стороны пазов 2 и покрыта с внутренней стороны прозрачным электропроводящим слоем 7. Со стороны основы 1 размещен проекционный обьектив, выполненный в виде цилиндрической линзы 8, в заднем фокусе которой находится рабочая поверхность светочувствительного носителя 9, при этом основа 1, цилиндрическая линза 8 и рабочая поверхность светочувствителького носителя 9 расположены параллельно в пространстве. Светочувстви10 тельный носитель 9 с помощью блока 10 перемещения перемещается таким обра» зом, что направление его движения параллельно пазам 2 основы 1 и перпендикулярно образующей цилиндрической

15 линзы 8. Регистрацию электрических сигналов на светочувствительном носителе 9 осуществляют с помощью параллельного светового потока 11, проходящего последовательно со стороны

20 стеклянной пластины б через деформируемый слой 4 и цилиндрическую линзу

8 и поступающего на светочувствитель-. .ный носитель 9. В качестве деформируемого гелеобразного материала слоя 4 можно использовать, например, материал из полиорганосилоксакового каучука, пластифицированного полиметилсилоксиловой жидкостью. Регистрируемые электрические сигналы 12 подают

30 на блок 13 управления, общая точка 14 которого соединена с прозрачным электропроводящим слоем 7, при этом выходы 15 соединены с электродами 3, а выход 16 — с блоком 1П перемещения.

1257

Устройство регистрации электрических сигналон работает следующим образом. . Регистрируемый электрический сигнал 12 с помощью блока 13 управления

5 подают на один из электродов 3 и электропроводящий слой 7. При этом на поверхности гелеобразного деформируемого слоя 4 под действием пондеромоторных сил электрического поля образуется геометрический рельеф, глубина которого пропорциональна величине напряженности электрического ноля.

По окончании действия электрического сигнала величина пондеромоторных сил уменьшается до нуля, и геометрический рельеф стирается под действием упруговяэких сил и сил поверхностного натяжения гелеобраэного материала деформируемого слоя 4. Часть светового потока 11, проходя через гелеобразный деформируемый слой 4, при отсутствии регистрируемых электрических сигналов, попадает на цилиндрическую линзу 8 в виде параллельных световых полос. Зти световые полосы с Помощью цилиндрической линзы 8 проецируются на светочувствительном носителе 9 н виде точек. Размеры точек по коорди-. нате з равны иэображениям ширины па30 эов 3, образованных снетбнепроницаемым слоем 5. При движении светочувствительного носителя 9 на нем обраэонынается ряд параллельных полос.

Для обеспечения минимальных размеров изображений точек необходимо, чтобы рабочая поверхность светочувствительного носителя 9 находилась н заднем фокусе цилиндрической линзы 8, так как отклонения от фокусного расстоя- 4 ния приведут к увеличению размеров .точек по координате У и тем самым ухудшается качество регистрации электрических сигналов. При подаче регистрируемых сигналов рельеф на поверх- 4 ности гелеобразнаго слоя 4 рассеивает проходящий через него световой поток

11 тем больше, чем больше глубина рельефа. При этом размеры изображения точек на светочувствительном носите- эо ле 9 увеличиваются по координате z пропорционально величине регистрируемого сигнала. Кроме того, масштаб изображения точек на светочувствительном носителе 9 зависит от рассто-55 яния между деформируемым гелеобразным слоем 4 и рабочей поверхностью светочувствительного носителя 9. Это объ526 4 ясняется тем, что геометрический рельеф на поверхности гелеобраэного слоя 4 изменяет напранление проходящего через него светового потока 1 1, При этом угол рассеивания светового потока зависит от глубины рельефа и о обычно не превышает 12 . Следовательно, с увеличением расстояния от гелеобразного слоя 4 до рабочей поверхности светочувствительного носителя 9 увеличивается изображение размеров точек. При перемещении светочувствительного носителя 9 на его рабочеи поверхности заснечивают полосу, пропорциональную величине регистрируемого электрического сигнала. Получаемая картина записи сигналон поясняется на фиг.2. На снеточунствительном носителе 9 регистрируют осциллограмму электрического сигнала н ниде эа-. свечинаемой полосы, огибающая которой пропорциональна величине регистрируемого электрического сигнала, причем полоса имеет ось симметрии в направлении движения светочувствительного носителя, совпадающую с осевой линией изображения паза 2. По ширине засвечиваемой полосы судят о величине регистрируемого сигнала. Для одновременной регистрации нескольких электрических сигналов их подают На соответствующие электроды 3 и электропроводящий слой 7. Временной масштаб регистрируемого электрического сигнала задается блоком 13 управления и определяется скоростью перемещения светочувствительного носителя 9.

При регистрации, например, дноичньгх электрических сигналов для лучшего восприятия записанной информации необходимо, чтобы ширина заснечиваемой полосы, образованной в отсутствие электрических сигналон, была н два раза меньше ширины эасвечиваемой.полосы, образованной с помощью электрических сигналов, при этом, исходя из максимальной плотности записи регистрируемых сигналов, отношение ширины

8 пазов 2 к их пространственному периоду Т составит 0,5. Однако при этом произойдет слияние изображений регистрируемых снгналан, записываемых на смежных каналах. Чтобы не происходило слияния Йзображений электрических сигналов, записываемых на смежных каHàIIBx MBKcIIMBJII значение отношения 3 /T. должно б;1ть не более 0,45„ это позволит получить четкое разгра5 1257 ничение изображений электрических сигналов на светочувствительном носителе 9. Минимальное значение отношения 8/Т, что соответствует максималь.ной величине изображения электричес5 кого сигнала, зависит ат ширины используемого светочувствительного носителя, числа каналов (пазов 2), регистрируемых электрических сигналов, расстояния между гелеобразным слоем

4 и рабочей поверхностью светочувствительного носителя и в каждом кон. кретном случае оптимизируется. При умельшении отношения 3 /Т увеличивается максимально возможная величина изображения сигнала, а следовательно, возможная величина самого регистрируемого сигнала, чта приводит к увели-чению его динамического диапазона.

Для регистрации эпектрических сигналов на светочувствительном носителе 9 в широком диапазоне амплитуд напряжений пазы 2 основы 1 заполняют, гелеобразHblM материалом с pàçëè- ным равновесным модулем сдвига. В этом

cïó÷àå глубина рельефа гелеобразнаго слоя 4 зависит от величины значения равновеснага модуля сдвига гелеабраэ-;Э ного материала, который связан процентным соотношением структурообразующего и пластификатара, например, палиарганасилоксанового каучука и палиметилсилоксанавой жидкости. Так, на35 пример, с увеличением процентного содержания полиорганосилоксанавого каучука пропорционально возрастает значение равновесного модуля сдвига. При этом равновесный модуль сдвига гелеобразного материала подбирают таким образом, чтобы для образования геометрического рельефа деформируемага слоя 4 каждого паза 2 основы 1 было достаточно данного диапазона напряже1г ния электрического поля регистрируемых сигналов.

526 Ь

Формула изобретения

1. Устройство регистрации электрических сигналов, содержащее основу, выполненную в виде стеклянной пластины с пазами, на дне которых нанесены прозрачные электроды, с гелеобраэным деформируемым слоем, стеклянную пластину, расположенную со стороны пазов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных возважнастей за счет регистрации на светочувствительном носителе, в него введены прозрачный электроправодящий

Ф слОй, расположенный на внутренней поверхности (стороне) стеклянной пластины, коммутатор, общий вывод которо.го соединен с прозрачным электропра" водящим слоем„ а выходы соединены с прозрачными электродами, светонепроницаемый слой, нанесенный на гребнях основы, праекционньи объектив, выполненнь1й в виде цилиндрической линзы, светочувствительный носитель записи с блоком перемещения, при этом основа, цилиндрическая линза и рабочая поверхность светочувствительного носителя оптически сопряжены и расположены параллельна в пространстве, причем пазы основы ориентированы параллельно движению свсточувствительного носителя и перпендикулярны образующей цилинцричсской линзы, в заднем фокусе которой расположена рабочая поверх,;-.:ость светочувствительного носителя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, чта, с целью расширения динамического диапазона, отношение шарины пазов основы к пространственному периоду составляет не более 0,45.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т.— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазо-. на, пазы основы выполнены с гелеобразным деформируемым слоем с различными равновесными модулям.i сдвига.

1257526

Ю =а

Составитель Т.Веремейкина

Техред Л.Олейник Корректор Л.Обручар

Редактор А.Долинич

Заказ 4912/42 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4