10.01.2013
216.012.19d6

ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002472106
Дата охранного документа
10.01.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области прецизионных измерений перемещений посредством измерения емкости и может быть использовано для определения линейных перемещений сканирующих устройств в сканирующих зондовых микроскопах (СЗМ). Сущность: датчик содержит измерительную емкость и опорную емкость, подключенные к первому входу интегратора, включающего операционный усилитель и емкость. Между измерительной емкостью и опорной емкостью к первому входу интегратора подключены последовательно демодулятор и полосовой усилитель. Между измерительной емкостью и выходом интегратора последовательно включены первый модулятор и потенциометр масштаба. К опорной емкости последовательно подключены второй модулятор и потенциометр смещения. Технический результат: повышение точности измерения линейных перемещений. 1 ил.
Основные результаты: Емкостной датчик для измерения линейных перемещений, содержащий измерительную емкость и опорную емкость, подключенные к первому входу интегратора, включающего операционный усилитель и емкость, отличающийся тем, что между измерительной емкостью и опорной емкостью к первому входу интегратора подключены последовательно демодулятор и полосовой усилитель, а между измерительной емкостью и выходом интегратора последовательно включены первый модулятор и потенциометр масштаба, при этом к опорной емкости последовательно подключены второй модулятор и потенциометр смещения.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области прецизионных измерений перемещений посредством измерения емкости. Емкостной датчик может быть использован для определения линейных перемещений сканирующих устройств в сканирующих зондовых микроскопах (СЗМ).

Известен емкостной измеритель перемещений, включающий операционный усилитель, к первому входу которого подключены первая измерительная и вторая опорная емкости, соединенные через ключи с модулем опорного напряжения и с "землей". Ко второму входу подключена компенсирующая емкость [1].

Это устройство выбрано в качестве прототипа, как совпадающее с предложенным решением по большинству признаков.

Основной недостаток описанного измерителя перемещений заключается в том, что во время переключения электронных ключей происходит инжекция заряда, что приводит к искажению величины измеряемой емкости и соответственно к неточности измерения перемещений.

Целью изобретения является создание универсального и надежного датчика линейных перемещений.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения линейных перемещений.

Указанный технический результат достигается тем, что в емкостной датчик для измерения линейных перемещений, содержащий измерительную емкость и опорную емкость, подключенные к первому входу интегратора, включающего операционный усилитель и емкость, между измерительной емкостью и опорной емкостью к первому входу интегратора подключены последовательно демодулятор и полосовой усилитель, а между измерительной емкостью и выходом интегратора последовательно включены первый модулятор и потенциометр масштаба, при этом к опорной емкости последовательно подключены второй модулятор и потенциометр смещения.

На фиг.1 представлена схема емкостного датчика для измерения линейных перемещений.

Емкостной датчик для измерения линейных перемещений содержит контур обратной связи 1, включающий измерительную емкость 2 с первой 3 и второй 4 обкладками. К первой обкладке 3 измерительной емкости 2 подключен своим входом полосовой усилитель 5, выход которого соединен с демодулятором 6, содержащим первый генератор 7 и первый умножитель 8. Демодулятор 6 соединен с потенциометром 9, который, в свою очередь, подключен к первому входу интегратора 10, включающего операционный усилитель 11 и емкость 12. Выход интегратора 10 соединен с измерителем сигнала 13 и потенциометром масштаба 14, который, в свою очередь, подключен к первому модулятору 15, содержащему второй генератор 16 и второй умножитель 17. Первый модулятор 15 соединен со второй обкладкой 4 измерительной емкости 2. К первой обкладке 3 измерительной емкости 2 подключена схема опорного возбуждения 18. Эта схема содержит опорную емкость 19 с первой обкладкой 20, соединенной с первой обкладкой 3 измерительной емкости 2. Вторая обкладка 21 опорной емкости 19 подключена ко второму модулятору 22, включающему третий генератор 23 и третий умножитель 24. Второй модулятор 22 соединен с потенциометром смещения 25.

Емкостной датчик для измерения линейных перемещений работает следующим образом. Схема опорного возбуждения 18 создает напряжение Uоп на опорной емкости 19. Интегратор 10 и демодулятор 6 работают как ноль-детектор, и напряжение в точке "0" примерно равно 0 вольт, поэтому Uоп*Cоп=Uизм*Cизм или 1/Cизм=Uизм/Uоп*Cоп.

В результате происходит измерение обратной емкости или перемещения с пониженным уровнем шумов и повышенным быстродействием. В результате этого повышается точность измерения линейных перемещений.

При использовании емкостного датчика для измерения линейных перемещений в СЗМ первая обкладка 3 измерительной емкости 2 может быть расположена на перемещающемся элементе пьезосканера, а вторая обкладка 4 на неподвижном элементе СЗМ. При перемещении первой обкладки 3 относительно второй обкладки 4 (изменении между ними расстояния) происходит изменение емкости 2, измеряя которую определяют линейное перемещение подвижного элемента пьезосканера.

Предложенная конструкция емкостного датчика для измерения линейных перемещений позволяет минимизировать массу подвижных частей измерительной емкости 2 (обкладки 3) за счет исключения дополнительных механических элементов (экранов), что положительно сказывается на точностных характеристиках сканирующей зондовой микроскопии. Подробно принципы работы СЗМ см. в [2, 3].

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент DE 19644125, 1997-10-02.

2. Зондовая микроскопия для биологии и медицины. В.А.Быков и др. Сенсорные системы, т.12, №1,1998, с.99-121.

3. Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия в электрохимии поверхности. А.И.Данилов. Успехи химии, 64(8), 1995, с.818-833.

Емкостной датчик для измерения линейных перемещений, содержащий измерительную емкость и опорную емкость, подключенные к первому входу интегратора, включающего операционный усилитель и емкость, отличающийся тем, что между измерительной емкостью и опорной емкостью к первому входу интегратора подключены последовательно демодулятор и полосовой усилитель, а между измерительной емкостью и выходом интегратора последовательно включены первый модулятор и потенциометр масштаба, при этом к опорной емкости последовательно подключены второй модулятор и потенциометр смещения.
ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 46.
10.01.2013
№216.012.1a11

Сканирующий зондовый микроскоп для биологических применений

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения с помощью сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) рельефа, линейных размеров и других характеристик объектов, преимущественно в биологии, с одновременным оптическим наблюдением объекта в проходящем через объект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472165
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c89

Способ получения замещенных 2,3,5,6-тетраоксабицикло-[2.2.1]гептанов

Настоящее изобретение относится к способу получения замещенных 2,3,5,6-тетраоксабицикло[2.2.1]гептанов формулы I, где R = адамантил, незамещенный или замещенный бензил, незамещенный или замещенный алкил С1-С6, при этом заместителями могут быть CN, COOMe, COOEt или СН=СН группа, R = низший алкил...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472799
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.05.2013
№216.012.3e97

Способ изготовления коллоидного зондового датчика для атомно-силового микроскопа

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно к измерительной технике. Сущность изобретения заключается в способе изготовления коллоидного зондового датчика, в котором используется атомно-силовой микроскоп (АСМ), и его собственном работоспособном зондовом датчике. Сначала с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481590
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.06.2013
№216.012.5229

Формирователь малорасходящихся потоков излучения

Устройство относится к рентгеновской технике и может быть использовано в качестве формирователя первичного потока для рентгеновской дифрактометрии и топографии, приборов малоуглового рассеяния, рентгеновских рефлектометров различного назначения, рентгеновских дефектоскопов, систем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486626
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.57f6

Сканирующий зондовый микроскоп, совмещенный с оптическим микроскопом

Устройство относится к сканирующим зондовым микроскопам (СЗМ) и предназначено для одновременной работы зондового и оптического микроскопов с визуализацией данных на экране компьютера. Сущность изобретения заключается в том, что оптический микроскоп содержит базовый элемент с крышкой, на котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488126
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.08.2013
№216.012.6433

Способ получения наноразмерного амфотерицина в

Настоящее изобретение относится к области медицины, фармацевтике и нанотехнологиям и, конкретно, к способу получения наноразмерного, нанесенного на алюмосиликатные нанотрубки, амфотерицина В - малорастворимого полиенового макроциклического антибиотика, который широко используется для лечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491288
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.09.2013
№216.012.6ee2

Способ получения атомно-тонких монокристаллических пленок

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано для получения атомно-тонких монокристаллических пленок различных слоистых материалов. Технический результат - упрощение технологии изготовления атомно-тонких монокристаллических пленок. Достигается тем, что в способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494037
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.7053

Сканирующий зондовый микроскоп

Изобретение относится к нанотехнологии и сканирующей зондовой микроскопии, а более конкретно к устройствам, позволяющим получать информацию о топографической структуре образца, локальной жесткости, трении, а также об оптических свойствах поверхности в режиме близкопольного оптического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494406
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7c68

Фармацевтическая композиция, обладающая противогрибковой активностью, и способ ее получения

Изобретение относится к области медицины, фармацевтики и нанотехнологий, конкретно к фармацевтической композиции на основе флуконазола - противогрибкового средства из группы производных триазола, получаемого химическим синтезом, и к способу ее получения. Предложенная фармацевтическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497521
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8e7d

Сумматор свч сигналов

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности к устройствам сложения (деления) СВЧ сигналов, и может быть использовано для сложения (деления) СВЧ сигналов в фидерных трактах техники связи, радиолокационных устройств, в телевидении, в измерительной технике. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502160
Дата охранного документа: 20.12.2013
Показаны записи 1-10 из 50.
10.01.2013
№216.012.1a11

Сканирующий зондовый микроскоп для биологических применений

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения с помощью сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) рельефа, линейных размеров и других характеристик объектов, преимущественно в биологии, с одновременным оптическим наблюдением объекта в проходящем через объект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472165
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c89

Способ получения замещенных 2,3,5,6-тетраоксабицикло-[2.2.1]гептанов

Настоящее изобретение относится к способу получения замещенных 2,3,5,6-тетраоксабицикло[2.2.1]гептанов формулы I, где R = адамантил, незамещенный или замещенный бензил, незамещенный или замещенный алкил С1-С6, при этом заместителями могут быть CN, COOMe, COOEt или СН=СН группа, R = низший алкил...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472799
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.05.2013
№216.012.3e97

Способ изготовления коллоидного зондового датчика для атомно-силового микроскопа

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно к измерительной технике. Сущность изобретения заключается в способе изготовления коллоидного зондового датчика, в котором используется атомно-силовой микроскоп (АСМ), и его собственном работоспособном зондовом датчике. Сначала с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481590
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.06.2013
№216.012.5229

Формирователь малорасходящихся потоков излучения

Устройство относится к рентгеновской технике и может быть использовано в качестве формирователя первичного потока для рентгеновской дифрактометрии и топографии, приборов малоуглового рассеяния, рентгеновских рефлектометров различного назначения, рентгеновских дефектоскопов, систем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486626
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.08.2013
№216.012.6433

Способ получения наноразмерного амфотерицина в

Настоящее изобретение относится к области медицины, фармацевтике и нанотехнологиям и, конкретно, к способу получения наноразмерного, нанесенного на алюмосиликатные нанотрубки, амфотерицина В - малорастворимого полиенового макроциклического антибиотика, который широко используется для лечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491288
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.09.2013
№216.012.6ee2

Способ получения атомно-тонких монокристаллических пленок

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано для получения атомно-тонких монокристаллических пленок различных слоистых материалов. Технический результат - упрощение технологии изготовления атомно-тонких монокристаллических пленок. Достигается тем, что в способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494037
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7c68

Фармацевтическая композиция, обладающая противогрибковой активностью, и способ ее получения

Изобретение относится к области медицины, фармацевтики и нанотехнологий, конкретно к фармацевтической композиции на основе флуконазола - противогрибкового средства из группы производных триазола, получаемого химическим синтезом, и к способу ее получения. Предложенная фармацевтическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497521
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8e7d

Сумматор свч сигналов

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности к устройствам сложения (деления) СВЧ сигналов, и может быть использовано для сложения (деления) СВЧ сигналов в фидерных трактах техники связи, радиолокационных устройств, в телевидении, в измерительной технике. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502160
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.01.2014
№216.012.9906

Резонансная волноводно-щелевая антенна

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании антенных систем в радионавигации и радиолокации. Технический результат - расширение рабочего диапазона частот без ухудшения коэффициента направленного действия и согласования антенны при сохранении направления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504873
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.03.2014
№216.012.aaa0

Контактный свч переключатель

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано для коммутации СВЧ сигналов в фидерных трактах различного назначения, в частности при создании переключателя фидерных трактов. Достигаемый технический результат - увеличение надежности, увеличение развязки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509395
Дата охранного документа: 10.03.2014

Похожие РИД в системе