Дифференциальный емкостный датчик малых перемещений

 

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧЖ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий электропроводный корпус, в котором размещены расположенные парал;лельно подвижная роторная и неподвижные механически связанныес корпус сом. статорные пластины, вьтолненные из кварцевого стекла с металлизированными вжиганием серебра токопроводящими участками, расположенными симметрично по краям пластин, отличающийся тем, что, с целью повьшения долговременной стабильности датчика при работе во влажI ной среде, статорные пластины снабжены дополнительными металлизирован (Л ными кольцевыми токопроводящими участками , расположенными в центральной части пластин и соединенными электрически с корпусом, при этом статорные пластины покрыты слоем изоляционного лака толщиной 5 - 10 мкм. «ч о 10 0

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1176278 (М)4 Q 01 4 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3637089/24-25 (22) 30,06,83 (46) 30.08.85. Бюл. У 32 (72) В,И. Осика, Г.А. Симонов и

С.В. Осинская (71) Особое конструкторское бюро Ордена Ленина института физики Земли им.. О.Ю. Шмидта. (53) 550.834 (088.8) (56 ) Дретлер Р. Недорогой линейный датчик перемещения с маломощным синхронным усилителем. — Приборы для .научных исследований, 1977, Р 3, с. 128-139.

Данилов В.И., Карауш В.М. и др.

Кварцевый деформометр с .емкостными преобразователями перемещений — В сб.: Сейсмические приборы, вып. 10;

М., "Наука", 1977, с. 24-25. (54)(57 ) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНЫИ

ДАТЧИК МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕН1й, содержащий электропроводный корпус, в кото- ром размещены расположенные парал:. лельно подвижная роторная и неподвижные механически связанные с карпу" сом, статорные пластины, выполненные из кварцевого стекла с металлизированными вжиганием серебра токопроводящими участками, расположенными симметрично по краям пластин, отличающийся тем, что, с целью повышения долговременной стабильности датчика при работе во влажс ной среде, статорные пластины снаб- Е жены дополнительными металлизированными кольцевыми токопроводящими участ- MФ ками, расположенными в центральной части пластин и соединенными электри.чески с корпусом, при этом статорные пластины покрыты слоем изоляционного лака толщиной 5 — 10 мкм.

М®

1 117

Изобретение относится к приборостроению, преимущественно, к аппаратуре для геофизических исследований, работающей в условиях высокой влажности окружающей среды, и может быть использовано, например, в экспериментальной сейсмологии при проведении работ в подземных штольнях с высокой влажностью, воздуха (до 1007), в приборах контроля технологических про- t0 цессов, происходящих в агрессивных и влажных средах, а также в приборах для определения диэлектрической проницаемости материалов в процессе их изготовления. 15

Цель изобретения — повышение долговременной стабильности датчика при работе во влажной среде.

На чертеже представлена структур." ная схема датчика. 20

Датчик содержит электропроводный корпус 1, в котором размещены расположенные параллельно роторная пластина 2, связываемая в процессе измерения с контролируемым объектом, 25 две статорные пластины 3, выполненные из кварцевого стекла с металлизированными вжиганием серебра на кварц токопроводящими участками 4 и 5, расположенными симметрично по краям ста-З0 торных пластин, и центральными кольцевыми участками 6, связанными электрически с корпусом датчика.

Емкостный датчик включен в схему дифференциального емкостного преобразователя перемещений, содержащую генератор 7, усилитель 8 и детектор

9. Для соединения с внешними блоками корпус датчика имеет герметичные токовводы, 40

Датчик работает следующим образом, Генератор 7 опорного напряжения через дифференциальный трансформатор запитывает емкостный датчик . При равенстве рабочих емкостей датчика

6278 напряжение на входе усилителя 8 равно нулю. Если измеряемая величина (например, деформация,) получает приращение, то роторная пластина 2, связанная с объектом измерения, смещается в направлении, перпендикулярном плоскости статовных пластин, и на вход усилителя 8 поступает сигнал рассогласования, пропорциональный измеряемой величине, После усиления сигнал поступает на вход детектора

9, в качестве которого в высокочувствительных преобразователях малых механических перемещений обычно применяют синхронный детектор. На второй вход детектора 9 подают опорный .сигнал с генератора 7. На выходе детектора получают сигнал постоянного тока, пропорциональный измеряемому перемещению.

В предложенном датчике на статорных пластинах введены дополнительные металлизированные токопроводящие участки, благодаря чему исключены утечки зарядов по плоскости пластин, а также устранено объемное перетекание зарядов во влажной среде. Введение дополнительных металлизированных токопроводящих участков, электрически связанных с корпусом, устраняет активную составляющую проводимости емкостного датчика, возникающую за счет токов утечки по влажной поверхности пластин емкостного датчика.

Покрытие статорных пластин лаком

I устраняет активную составляющую проводимости емкостного датчика, возникающую в объеме между пластинами датчика и, кроме того, предохраняет серебросодержащие поверхности от быстрого старения, В результате суще ственно повышена долговременная стабильность датчика при его работе во влажной среде, 1176278

Составитель M. Спасский

Редактор К. Волощук Техред Ж.Кастелевич КорректорС. Шекмар

Заказ 5356/46 Тираж 748 Подписное

RHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5 / филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4