Датчик угла наклона

 

Изобретение относятся к приборостроению и может быть использовано в системах управления машин С целью повышения точности измерений датчик содержит корпус 1, заполненный токопрово-® дящей 7 и диэлектрической 8 жидкостями, проводящие сектора 2,3.4, изолированные от жидкости слоем диэлектрика и выполненные с центральным отверстием 6. радиус которого удовлетворяет приведенной зависимости. Зил.

<1и Я <и> (Я)И ОЕ СЮ ге союз совктских соцмлистичкских вксювлик госздмствкннок шткнтнок вкдомство ссср <госыткнт сссу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН фД

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (И) 4419159/10 (22) 03.05.88

{46) 30.1193 Stoa Ntt 43-44

p2) Павленко ВА; Сергеев СА; Миодушевский П.В„.

° Сергеев АС.

{54) ДАТЧИК ИЛА НАКЛОНА

{5> Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах управления маин С целью повышения точности измерений датчик содержит корпус 1, заполненный токопрово- дящей У и диэлектрической 8 жидкостями, проводя@ив сектора 2, 3, 4, изолированные от жидкости слоем диэлектрика и выполненные с центральным отверстием 6, радиус которого удовлетворяет приведенной зависимости. 3 ип.

1577469

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах управления положением машин и механизмов.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 показан датчик, общий вид; на фиг.2 — вариант выполнения проводящего слоя датчика; на фиг.3 — схема определения радиуса центрального отверстия в секторах проводящего слоя предлагаемого устройства.

Датчик угла отклонения от вертикали содержит корпус 1, внутренняя полость которого имеет цилиндрическую форму с.нанесен ными на ее поверхность проводящими секторами 2, 3 и 4, покрытыми тонким слоем 5 диэлектрика. Сектора 2, 3 и 4 выполнены с центральным отверстием

6. Внутренняя полость датчика заполнена двумя несмешивающимися жидкостями Y u

8, из которых одна 7 — проводящая, например, ртуть, а другая 8 — диэлектрическая.

Проводящий сектор 4 расположен в нижней части корпуса симметрично относительно секторов 2 и 3. Воздушная полость 9 предохраняет корпус. датчика от разрушения при температурном расширении жидкостей 7 и

8. Граница раздела двух жидкостей 10 проходит через центр цилиндрической полости.

Выводы 11 являются токосьемниками проводящих секторов 2, 3 и 4, вывод 12 соединен с проводящей жидкостью 7, являющейся подвижным электродом дифференциального конденсатора. Выводы 11 и 12 подаются на вход измерительной схемы в виде преобразователя 13 изменения емкости дифференциального конденсатора в электрический сигнал. Назначение диэлектрической жидкости — демпфирование изменения границы раздела двух жидкостей в условиях вибраций.

В устройстве проводящие сектора 2, 3 и

4 выполнены с центральным отверстием 6.

Радиус отверстия выбирается таким образом, чтобы отверстие охватывало треугольник, вносящий погрешность при работе датчика. В этом случае выходной сигнал преобразователя 13, равный U»x - CiCz/С>, где Сл — постоянная емкость, образованная сектором 4 и проводящей жидкостью 7, будет линейным, т,к. разность С1-С2 становится прямо пропорциональна углу отклонения датчика а.

10

20 ся иэ соотношения:

40 кость одного из дифференциально

Учитывая то, что радиальные границы проводящих секторов находятся на некотором расстоянии !друг от друга (фиг.3) радиус центрального отверстия должен быть не менее расстояния AO от точки пересечения границы раздела жидкостей, при ее максимальном смещении, с радиальной границей проводящего сектора до центра цилиндрической полости датчика. Причем из двух величин выбирается большее.

Датчик с секторами проводящего слоя с центральным отверстием обеспечивает линейную характеристику выходного сигнала преобразователя при неточной установке границы раздела двух жидкостей относительно центра полости датчика, а также при ее температурных колебаниях, если радиус отверстия проводящих секторов выбираетй В Н +(Н 1да+2 сова где 8 — радиус центрального отверстия проводящих секторов;

Н вЂ” максимальное значение отклонения границы раздела двух жидкостей от центра полости корпуса;

I — расстояние между радиальными границами проводящих секторов; а- максимальный рабочий угол наклона датчика.

Датчик работает следующим образом.

При наклоне корпуса в ту или другую сторону от горизонтали граница раздела жидкостей не изменяет своего положения относительно горизонта и при этом пропорционально углу отклонения от вертикали емвключенных конденсаторов растет (например, между обкладкой 2 и проводящей жидкостью 7), а другого падает (обкладка 3 и проводящая жидкость). Т.е. реализуется однозначная линейная связь между углом отклонения от вертикали и изменением величин дифференциально включенных конденсаторов. Данное изменение регистрируется в измерительной схеме 13. (56) Авторское свидетельство СССР

hk 515031, кл. G 01 С 9/20, 1974.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1525460, кл. G 01 С 9/20, 1987.

1577469

Формула изобретения

Фие.2

Составитель В.Лыков

Редактор Н.Тимонина Техред М.Моргентал Корректор: С.Патрушева

Заказ 3336

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

ДАТЧИК УГЛА НАКЛОНА, содержащий корпус. полость которого заполнена несмешиваемыми токопроводящей и диэлектрической жидкостями, два проводящие сектора с диэлектрическим покрытием и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения влияния погрешности отклонения границы раздела. двух жидкостей от центра полости корпуса, он снабжен третьим проводящим сектором, симметрично расположенным с зазорами относительно первого и второго секторов в заполненной токопроводящей жидкостью части полости корпуса, причем края проводящих секторов в центральной части полоб сти корпуса образуют окружность, радиус и которой удовлетворяет условию

R a Н +(Htga+ 1/2cosa) . где Н - технологический допуск отклонения

1п границы раздела двух жидкостей от центра полости корпуса;

I - расстояние между краями проводя, щих секторов; а - мзксимально допустимый угол наклона датчика.