Дифференциальный емкостной датчик перемещений

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываекшй с контролируемым объектом в процессе измерения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения подстройки его характеристики , неподвижные электроды выполнены с проточками, образующими зубчатую гребенку, зубцы гребенки имеют выточки, расположенные в общем сечении, проходящем под острым углом к плоскости симметрии датчика , а датчик снабжен блоком подстроенных винтов для упругого взаимодействия с концами зубцов.

(191 (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ (21) 3455221/25-28 (22) 18.06.82 (46) 30.09.83. Бюл. В 36 (72) Р.Р. Каупялис, Р.Г. Наумавичюс и К.М. Рагульскис (71) каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 621 .317 . 39: 531 .71 (088.8) (Se) 1. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 202-205.

2 ° -Авторское свидетельство СССР

В 667800, кл. G 01 В 7/08, 1977 (прототип).

ЗСЮ С 01 В 7 00, G 01 В 7/30 (54)(57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНОИ

ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываемый с контролируемык объектом в процессе измерения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения подстройки его характеристики, неподвижные электроды выполнены с проточками, образующими зубчатую гребенку, зубцы гребенки имеют выточки, расположенные в общем сечении, проходящем под острым углом к плоскости симметрии датчика, а датчик снабжен блоком подстроенных винтов для упругого взаимодействия с концами зубцов.

1044957.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть испОльбовано, в Частности, для измерения угл0вых колебаний маятника с большими амплитудами.

Известен дифференциальный емкостной датчик с переменной активной площадью пластин электродов, два из которых являются дифференциальными, а третий — общий, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения ji) .

Недостатком данного датчика является невысокая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является емкостной датчик перемещений, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения.

При этом неподвижные электроды выполнены .профилированными с определенной ориентацией между собой g2j.

Однако характеристика известного датчика имеет ограниченный линейный диапазон, на краях которого точность снижается иэ-за краевых эффектов.

Цель изобретения - обеспечение подстройки его характеристики путем устранения краевых эффектов и влияния прочих дестабилизирующих факторов, Поставленная цель достигается тем, что дифференциальный емкостной датчик перемещений, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения неподвижные электроды выполнены с .проточками, образующими зубчатую гребенку, зубцы гребенки имеют выточки, расположенные в общем сечении, проходящем под острым углом к плоскости симметрии датчика, а датчик снабжен блоком подстрсечных винтов для упругого взаимодействия с концами зубцов.

На фиг. 1 изображен дифференциальный емкостный датчик, который может быть использован для измерения угловых колебаний маятника, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид со стороны неподвижных электродОв.

Датчик содержит два неподвижных электрода 1 и 2 и один подвижный относительно них электрод 3, 5 связываемый с контролируемым объектом 4 .измерения, Неподвижные электроды 1 и 2 выполнены с проточками 5, образующими зубчатую гребенку, зубцы б гребенки имеют вы19 точки 7, расположенные в общем сечении 8, проходящем под острым углом <6 к плоскости симметрии датчика. Имеется блок подстроечных винтов 9 и 10 для упругого взаимодействия с концами зубцов б.

Емкостной датчиК работает следующим образом.

При смещении подвижного электрода 3 изменяется активная площадь пар электродов 1 и 3, 2 и 3, что

20 влечет за собой изменение емкостей датчика. В среднем положении подвижного электрода 3 выравнивание емкостей пар электродов 1 и 3, 2 и 3 осуществляется путем изменения

25 расстояния зубцов б гребенки до подвижного электрода 3 с помощью подстроечных винтов 9 и 10. При этом регулировка осуществляется винтами, взаимодействующими с зубцаgp ми 6, у которых выточки 7 расположены ближе к плоскости симметрии датчика. Если подвижный электрод 3 смещается вправо, то регулируя с помощью подстроечных винтов 10 расстояние зубцов б неподвижного электрода до подвижного электрода

2, осуществляется подстройка правой части характеристики преобразования датчика. При этом по мере увеличения.отклонения подвижного электрода 3 от среднего положения используются подстроечные винты 10, взаимодействующие с зубцами 6, у которых выточки 7 расположены дальше от плоскости симметрии датчика.

45 При смещении подвижного электрода 3 влево используются подстроечные винты 9.

Таким образом, предлагаемый датчик позволяет значительно расширить

59 линейный участок его характеристики путем избирательной подстройки характеристики преобразования с помощью подстроечных винтов 9 и 10.

044957

Составитель С. Лупачев

Редактор Н. Стащищина Техред А.Бабинец Корректор A- Повх

Заказ 7532/37 Тираж б02 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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