Измеритель угловых перемещений

 

Изобретение относится к измери-. тельной технике и позволяет повысить точность измерения угловых перемещений за счет повышения линейности пре .образования, а также теплои влагостойкости измерителя. Измеритель содержит прямоугольные электроды 1 и 2 емкостного датчика угла, установленные с возможностью поворота один относительно другого вокруг общей оси вращения, а также корректирующий индуктивный элемент 4 и корректирующий конденсатор 5, подключенные к входам сумматора. Индуктивный элемент вьтолнен в.виде плоской катушки индуктивности в гибридно-пленочном испйлненин, а конденсатор 5 - в виде проводящего слоя на противоположной поверхности диэлектрического основания одного из прямоугольных электродов . Благодаря суммированию емкостного сопротивления емкостного датчика угла, индуктивного сопротивления элемента 4 и емкостного сопротивления корректирующего конденсатора .5 обеспечивается коррекция нелинейности характеристики преобразования датчика угла, а также ее более высокая стабильность, так как корректирующей . конденсатор выполнен на общем диэлектрическом основании с емкостным датчиком угла. 2 ил. V)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сощИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

g94 0 01 В 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

По ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4273135/25-28 (22) 01.07.87 (46) 23.12.88. Бюл. У 47 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) Н.И. Лиманова . (53) 621.317,39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1046602, кл. G 01 В 7/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1249309, кл. G 01 В 7/30, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВЫК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения угловых перемещений за счет повышения линейности пре.образования, а также тепло- .и влагостойкости измерителя. Измеритель содержит прямоугольные электроды 1 и 2 емкостного датчика угла, установленные с возможностью поворота один относительно другого вокруг .общей оси

„.SU„„3 44М60 А 1 вращения, а также корректирующий индуктивный элемент 4 и корректирующий конденсатор 5, подключенные к входам сумматора. Индуктивный элемент выполнен в виде плоской катушки ин.дуктивности в гибридно-пленочном исйолнении, а конденсатор 5 — в виде проводящего слоя на противоположной поверхности диэлектрического основания одного из прямоугольных электродов. Благодаря суммированию емкостного сопротивления емкостного датчика угла, индуктивного сопротивления элемента 4 и емкостного сопротивления корректирующего конденсатора,5 обеспечивается коррекция нелинейности ф характеристики преобразования датчика угла, а также ее более высокая стаб нос, TaK KaK корректирующий . уважив конденсатор выполнен на общем диэлек- трическом основании с емкостным дат" чиком угла. 2 ил.

1446460

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет повышения линейности преобразования, а . также

sa счет увеличения тепло- и влагостойкости измерителя. 10

На фиг.l показана схема измерителя угловых перемещений; на фиг.2 откорректированная выходная характеристика (а) измерителя, полученная в результате сложения характеристик 15 (Ь) преобразования емкостного датчика угла и характеристик (c) индуктйв-, ного корректирующего элемента.

Измеритель угловых перемещений содержит емкостной датчик угла, пря- 20 моугольные электроды 1 и 2 которого, размещенные на диэлектрических осно-ваниях,имеют общую ось 3 вращения, с которой совмещена линия пересечения активных внутренних поверхностей этих электродов или их продолжений.

На активной поверхности, например электроде 2, расположен корректирующий индуктивный элемент 4,имеющий гибридно-пленочное выполнение. На 30 противоположной поверхности диэлект-, рического основания другого электрода емкостного датчика расположен корректирующий конденсатор 5. Активные поверхности электродов 1 и 2 размещены в общей плоскости с охватывающими их охранными электродами б. Имеется также экраиирующий электрод 7, выполненный в виде полого цилиндра, ось которого совмещена с осью 3 относитель- 40 но вращения прямоугольных электродов

l и 2 и соединенных электрически с охранными электродами 6. Между электродами 1 и 2 подключены корректирующий конденсатор 5 и схема 8 измерения их суммарного емкостного сопротивления. Индуктивный элемент 4 . подключен к схеме 9 измерения индуктивного сопротивления, который через усилитель 10, имеющий перемен- 50 ный коэффициент усиления, подключен к одному из входов сумматора 11, к второму входу которого подключена схема 8 измерения суммарного емкостного сопротивления. 55

Измеритель угловых перемещений работает следующим образом.

При изменении углового положения контролируемого объекта, связываемоro с осью 3 вращения одного из электродов, изменяется угол 4 между этими электродами 1 и 2, что приводит к изменению емкости между ними, которая измеряется схемой 8 измерения суммарного емкостного сопротивления, емкостного датчика угла и корректирующего конденсатора 5. Изменение емкостного сопротивления в функции угла

Ц поворота одного электрода относительно другого представлено характеристикой Ь, имеющей нелинейные участки на краях диапазона измерения

0-180 угл.град. Компенсация этой нелинейности осуществляется с помощью корректирующего индуктивного элемента, сопротивление которого благодаря зкранирующему влиянию вихревых токов, наводимых в активной поверхности прямоугольного электрода l, определяется характеристикой с с помощью усилителя 10, имеющего переменный коэффициент усиления, осуществляется регулирование величины корректирующего воздействия индуктивного элемента 4, В результате суммирования характеристик Ь и с на выходе сумматора ll получается линейная характеристика R индуктивно-емкостнбго измерителя угловых перемещений во всем диапазоне изменения угла от 0 до 180 угл. град.

Выполнение корректирующего конденсатора 5 в объеме первого электрода

1 и применение общего с ним диэлектрического основания способствуют повышению тепло- и влагоустойчивости измерителя, так как и корректирующий, и измерительный конденсаторы оказываются в одинаковых условиях внешней среды.

Формула и з о б р е т е н и я

Измеритель угловых перемещений, содержащий емкостной датчик угла, образованный двумя плоскими, установленными на диэлектрических основаниях с возможностью поворота один относительно другого прямоугольными электродами, активные поверхности которых пересекаются по прямой, совпадающей с нх осью вращения, подключенный между ниии корректирующий конденсатор и схему измерения их суммарного емкостного сопротивления, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью з 1446460

4 повышения точности, он снабжен кор- лем с переменным коэффициентом усиректирующим индуктивным элементом в ления и сумматором, к второму входу гибридно-пленочном исполнении, раэ- которого подключен выход схемы измемещенным на диэлектрической подложке, 5 рения емкостного сопротивления, а которая закреплена на активной по- корректирующий конденсатор выполнен верхности одного из электродов, под- в виде электропроводного слоя на ключенной к нему схемой измерения противоположной поверхности диэлектиндуктивного сопротивления, последо- рического основания другого электвательно соединенными с ней усилите- 1р рода.

Ф й/4

МС

Составитель С. Лупачев

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор. О. Кравцова

Заказ 6737/45 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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