Емкостный датчик перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности емкостного датчика перемещений путем обеспечения возможности измерения также и угловых перемещений. Датчик содержит соосные цилиндрические ротор 1 и статор 2 с расположенными на их поверхности металлическими поясами 3,4, 5,6. Торцы крайних металлических поясов 4,6 статора 2 и металлического пояса 3 ротора 1 выполнены скошенными , а крайние металлические пояса 4 и 6 статора расположены симметрично относительно его среднего пояса 5. При линейном перемещении ротора вдоль оси датчика должно быть предотвращено его вращательное движение и наоборот. При угловом перемещении ротора емкости, образованные поясами 3 , 4, а также поясами 3 и 6, включенные по схеме дифференциального конденсатора, изменяются с разными знаками, что позволяет датчику измерять также и угловые перемещения. 1 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1323847 А 1 (51)4 G О1 В 7 00 7 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4043 176/25-28 (22) 27.03.86 (46) 15.07.87. Бюл. Р 26 (72) В.Л.Воронов и В.И.Слугин (53) 621. 317. 39: 53 1. 71 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 947628, кл. С 01 В 7/00, 1980. (54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности емкостно го датчика перемещений путем обеспечения возможности измерения также и угловых перемещений. Датчик содержит соосные цилиндрические ротор 1 и статор 2 с расположеннъми на их поверхности металлическими поясами 3,4, 5,6. Торцы крайних металлических поясов 4,6 статора 2 и металлического пояса 3 ротора 1 выполнены скошенными, а крайние металлические пояса 4 и 6 статора расположены симметрично относительно его среднего пояса 5.

При линейном перемещении ротора вдоль оси датчика должно быть пред" отвращено его вращательное движение и наоборот. При угловом перемещении ротора емкости, образованные поясами 3, 4, а также поясами 3 и 6, включенные по схеме дифференциального конденсатора, изменяются с разными знаками, что позволяет датчику измерять также и угловые перемещения.

1 ил.

Составитель N.Ëàâàðèøåê

Техред Л. Олийнык Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ревин

Заказ 2953/43 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная. 4

1 132384

Изобретение относится к измери.тельной технике и может быть использовано для контроля линейных или угловых перемещений, например, в станках с числовым программным управле- 5 нием, роботах и робототехнических комплексах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей емкостного датчика перемещений путем обеспечения измерения также и угловых перемещений.

На чертеже изображен емкостный датчик перемещений.

Емкостный датчик перемещений содержит соосные ротор 1 и статор 2, выполненные из идентичного изолирующего материала, имеющего малый термический коэффициент. Ротор 1 выполнен в виде штока, на поверхности которого размещен цилиндрический металлический пояс 3. Торцы металлического пояса 3 ротора 1 выполнены со взаимно параллельными скосами. Статор 2 выполнен в виде полого цилиндра, на р5 поверхности которого размещены три металлических пояса 4 — 6. Торцы крайних металлических поясов 4 и 6 статора 2 выполнены с параллельными скосами, а сами пояса расположены симметрично относительно центрального пояса 5 статора 2.

Емкостный датчик перемещений работает следующим образом.

Для измерений линейных перемещений ротор 1 датчика разворачивают на 90 о относительно положения, при котором торцы его металлического пояса 3 параллельны торцам одного из крайних поясов 4 или 6 статора 2. После этого ротор 1 связывают с объектом контро4О ля (не показан) таким образом, чтобы исключить вращательное движение ротора 1. О величине линейного перемеще7 2 ния ротора 1 вдоль его оси судят по соотношению емкостей, образованных металлическими поясами 3 и 4 и поясами 3 и 6, включенными по схеме дифференциального конденсатора. Для измерения угловых перемещений цилиндрический пояс 3 ротора 1 устанавливают симметрично относительно центрального пояса 5 статора 2, при этом его торцы должны быть параллельны торцам одного из поясов 4 или 6. Затем ротор 1 соединяют с вращающимся объектом таким образом, чтобы исключить линейные перемещения ротора. При вращении ротора емкость конденсаторов, образованных металлическими поясами 3 и 4 и поясами 3 и 6, изменяется с разными знаками, что позволяет измерять угловые перемещения, используя ту же схему дифференциального конденсатора, что и для измерения линейных перемещений.

Формула изобретения

Гмкостный датчик перемещений, содержащий расположенные соосно ротор, выполненный в виде штока, и статор, выполненный в виде полого цилиндра, три размещенных на поверхности статора и один размещенный на поверхности ротора цилиндрические металлические пояса, образующие дифференциальный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем обеспечения измерения также и угловых перемещений, торцы крайних металлических поясов статора выполнены скошенными относительно оси датчика и расположены симметрично относительно среднего пояса статора, а торцы металлического пояса ротора выполнены с взаимно параллельными скосами.