Устройство для измерения угла наклона объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений. В устройстве симметрично маятнику 2 в виде плоской пластины размещены основные 4 и 5 и дополнительные 6 и 7 плоские электроды, центры которых расположены в одной горизонтальной плоскости . При наклоне объекта маятник 2 приближается к одной из пар электродов 5, 7 или 4, 6, вызывая увеличение их емкости и, соответственно, частоты LC-автогенератора 10 или 11. Постоянные емкости 8 и 9, через которые соединены основные и дополнительные электроды, способствуют устранению бесконечной крутизны изменения частоты на краю диапазона измерений. Блок 12 выделяет разностную частоту, по которой определяется угол наклона объекта. 2 ил. (Л to со О5 со фuг.i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН д11 4 б 01 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3893297/24-10 (22) 19.02.85 (46) 15.02.87. Бюл. № о (72) А. М. Кусков, Ю. А. Котельников, А. П. Друцкий, В. И. Астахов, А. С. Шмачилин, Н. И. Данников, Н. П. Волков (53) 528.541 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 731288, кл. G 01 С 9/16, 30.04.80.

Авторское свидетельство СССР № 994913, кл. G 01 С 9/06, 07.02.83. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛА НАКЛОНА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерений. В устройстве симметрично маят„„SU„„1290069 нику 2 в виде плоской пластины размещены основные 4 и 5 и дополнительные

6 и 7 плоские электроды, центры которых расположены в одной горизонтальной плоскости. При наклоне объекта маятник 2 приближается к одной из пар электродов 5, 7 или 4, 6, вызывая увеличение их емкости и, соответственно, частоты LC- автогенератора 10 или 11. Постоянные емкости

8 и 9, через которые соединены основные и дополнительные электроды, способствуют устранению бесконечной крутизны изменения частоты на краю диапазона измерений.

Блок 12 выделяет разностную частоту, по которой определяется угол наклона объекта.

2 ил.

1290069

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения углов наклона объектов. . Цель изобретения — повышение точности измерений путем уменьшения нелинейности выходной характеристики устройства.

На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения угла наклона объекта; на фиг. 2 — зависимость разности частот от угла наклона объекта. 10

Устройство для измерения угла наклона объектов содержит корпус 1, в котором подвешен маятник 2 в виде плоской пластины посредством опор 3, и два симметрично расположенных относительно него основных электрода 4 и 5, неподвижно установленные относительно корпуса 1. Дополнительные плоские электроды 6 и 7, центры которых расположены в одной горизонтальной плоскости с центрами основных электродов 4 и 5, смещены относительно их с возможностью электрического взаимодействия с маятником. Каждый дополнительный электрод соединен через постоянную емкость 8 и 9 с противоположным основным электродом 5 и 4 и LC-автогенераторами 10 и 11, выходы которых сое- 25 динены с блоком 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

В горизонтальном положении исследуемого объекта емкости основных 4 и 5 и дополнительных 6 и 7 электродов предлагаемого устройства равны, так как они расположены симметрично относительно маятника 2. Два идентичных измерительных 1.С-автогенератора 10 и 11 генерируют одинаковые частоты, следовательно, их разность равна нулю. При наклоне объекта в одну из сторон, например вправо (в сторону электрода 5), маятник 2 приближается к правым электродам 5 и 7 и удаляется от левых электродов 4 и 6. При этом емкость правых электродов 5 и 7 увеличивается, емкость левых 4 и 6 уменьша- 40 ется. Учитывая, что емкости основных электродов 4 и 5 больше емкостей дополнительных электродов 6 и 7, суммарная емкость

С электродов 5 и 6, подключенная к

1 С-автогенератору 11, увеличивается, а суммарная емкость Срг электродов 4 и 7, подключенная к L ется. Поэтому частота fz LC-автогенератора

10 увеличивается, а частота f LC-автогенератора 11 уменьшается. Эти частоты поступают на блок 12 сравнения, где выделяется разностная частота, по которой затем определяют угол наклона. Введенные дополнительные электроды 6 и 7 линеаризуют выходную характеристику устройства.

Постоянные емкости 8 и 9, через которые соединены основные и дополнительные электроды, введены для устранения бесконечной крутизны изменения частоты f на краю диапазона измерений. Дополнительные электроды удалены от маятника на большее расстояние, чем основные электроды для того, чтобы получить конечную крутизну изменения частоты f2 на краю диапазона измерений. Величина К влияет на чувствительность устройства и его линейность.

При увеличении К снижается чувствительность устройства, но увеличивается его линейность и наоборот. Поэтому оптимальные значения К лежат в пределах К=0,15 — 0,25, где реализуется линейность во всем диапазоне измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения угла наклона объекта, содержащее маятник в виде пластины и два симметрично расположенных относительно него плоских электрода, включенных в два контура измерительных

LC-автогенераторов, выходы которых соединены с блоком сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя дополнительными плоскими электродами, площадь которых меньше площади основных электродов в 0,15(K(0,25 раз, центры всех электродов расположены в одной горизонтальной плоскости, дополнительные электроды удалены от маятника на расстояние d, определяемое по формуле и помещены относительно основных, причем каждый из них соединен с противоположным основным электродом и автогенератором через постоянную емкость зггу. + i-z еепеелп Оголя где С, — емкость между основным электродом и маятником при нулевом угле наклона.

j290069

Составитель В. Назаров

Редактор Т. Митейко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7887/34 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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