Двухкоординатный емкостный датчик линейных перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистнческих

Реснублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву{22) Заявлено 121081 (21) 3346485/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 2802В3

Р М g+ з

6 01 В 7/00

G 01 В 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .39:531.71 (088 ° 8 ) (72) Авторы изобретения

P.P. Каупелис и P.Ã. Наумавичюс

/ (т (; " c;. :.í Каунасский политехнический инсти ут :. .. ;;.:,. " т / им. Антанаса Снечкуса

4* "л (71) Заявитель (54 ) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано для.контроля перемещений объектов по двум координатным осям, как взаимно перпендикулярным, так и пересекающимся под другим заданным углом.

Известен емкостный датчик определения положения объекта по двум координатам, содержащий две пары электродов. Один из электродов .каждой пары сопряжен с одним из двух роторов, а вторые электроды размещены на общем статоре (1).

Датчик обеспечивает одновременное измерение крутильных и осевых колебаний роторов, однако не позволяет осуществлять измерение линейных перемещений о двум координатам в плоскости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является двухкоординатный емкостный датчик ли-. нейных перемещений, содержащий пару

I плоских электродов, один из которых выполнен в виде четырех секций, имеющих форму секторов и размещенных симметрично относительно начала координат, и две схемы преобразования .емкости, каждая из которых подклю- 30 чена к одной из противолежащих пар секций; другой электрод совмещен с объектом (.2 .

Недостатком датчика является значительная погрешность измерений, обусловленная взаимным влиянием движения объекта по одной координате на точность определения его.положения по другой координате.

Цель изобретения — повышение точ-. ности измерения перемещений по различным координатным осям.

Для достижения поставленной цели. в двухкоординатном емкостном датчике линейных перемещений, содержащем пару плоских электродов, один иэ которых выполнен в виде четырех секций, размещенных симметрично относительно начала координат, и две схемы преобразования емкости, каждая из.которых подключена к одной из противолежащих пар секций, второй электрод, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения, выполнен в виде параллелограмма, стороны которого параллельны направлениям контролируемых перемещений объекта °

1000740

Кроме того, секции первого элек-" трода выполнены в виде равнобедренных треугольников.

На чертеже представлена функциональная схема датчика.

Двухкоординатный емкостный датчик линейных перемещений содержит два плоских электрода 1 и 2. Электрод 1 выполнен в виде четырех секций 3-6, которые попарно присоединены к двум схемам 7 и 8 преобразования емкости. Секции 3-6 электро да 1 имеют форму равнобедренных треугольников, обращенных вершинами к началу координат - центру электрода 1. Электрод 2 выполнен в виде параллелограмма, стороны которого параллельны направлениям X u Y контролируемых перемещений объекта. При контроле перемещений по двум взаимно перпендикулярным осям электрод 2 имеет вид квадрата. Выходы схем 7 и 8 подключены к двухканальному регистратору 9.

Двухкоординатный емкостный датчик линейных перемещений работает следующим образом.

При Перемещении объекта, а вместе с ним и электрода 2, например, по направлению Y изменяются емкости между секциями 3 и 5 электрода 1, и электродом 2. Эти изменения емкости преобразуются в электрический сигнал схемой 7 преобразования емкости и записываются регистратором 9.

В этом случае емкости между секциями 4 и 6 электрода 1 и электродом 2 не изменяются, так как.их площади, перекрываемые электродом 2, не изменяются. При перемещении объекта и электрода 2 по направлению Х изменяются .емкости между секциями 4 и 6 электрода 1 и электродом 2, которые преобразуются схемой 8 преобразования емкости в электрический сигнал и записываются регистратором 9. В этом случае не изменяются емкости между секциями 3, 5 и электродом 2, так как их площади, перекрываемые электродом 2, не изменяются. Благодаря этому исключается погрешность измерения из-за влияния движения по одной координате на точность ,определения положения по другой

1О координате, вследствие чего повышается точность измерения перемещений.

Формула изобретения

15 1. Двухкоординатный емкостный датчик линейных перемещений, содержащий пару плоских электродов, один из которых выполнен в виде четырех секций, размещенных симметрично относительно начала координат, и две схемы преобразования емкости, каждая из которых подключена к одной из противолежащих пар секций, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с э5 целью повышения точности измерения, второй электрод, связываемяй с контролируемым объектом в процессе измерения, выполнен в виде параллело грамма, стороны которого параллельны

30 направлениям контролируемых перемещений объекта.

2. Датчик линейных перемещений по п.1, отличающийся тем, что секции первого электрода выполнены в виде равнобедренных треугольников.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 585444, кл. G 01 P 15/02, 1976.

4О 2. Авторское свидетельство СССР

Р 322605, кл. G 01 В 7/30, 1970 (прототип ).

1000740

Составитель С. Скрыпник

Редактор Л. Маковская Техред Л.Пекарь

Корректор Е. Рошко

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1353/38 Тираж 600

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5