Устройство для измерения перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскна

Социвлнстнческик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.XI.1968 (№ 1280863/18-24) Кл. 74Ь, 8/04 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК б 08с

УДК 531.14.083.8 (088.8) Комитет по делам нао0ретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 01.1Ч.1970. Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 4,VI.1970 фув фиа8Н% ратент но-техн ".gc бнблиотена1 «Б

Автор изобретения

Л. А. Мединский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В области автоматизации производственных процессов известны устройства для изме рения перемещений, содержащие управляемый,по амплитуде источник переменного напряжения, соединительный кабель и емкостной датчик, одна из обкладок которого жестко соединена с перемещающимся объектом, а вторая неподвижна.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что в нем один из полюсов управляемого источника переменного напряжения подсоединен к одной из обкладок датчика, а второй полюс — к проводящей оболочке соединительного кабеля,,центральная жила которого соединена со второй обкладкой конденсатора.

Это позволяет .повысить точность измерения и уменьшить габариты устройства.

Кроме того, с целью поддержания постоянной амплитуды тока, протекающего по цепи емкостнаго датчика, на выходе последнего установлена следящая система, чувствительный элемент которой реагирует на падение напряжения между центральной жилой и оболочкой соединительного кабеля.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — электрическая схема соединения емкостей.

Устройство содержит подвижную 1 и неподвижную 2 обкладки емкостного датчика, экранированный соединительный кабель 8, усилитель 4 переменного напряжения, выпрямитель б, источник б .постоянного опорного напряжения, регулируемый по амплитуде ис5 точник 7 переменного напряжения и измеритель 8 переменного напряжения.

Неподвижная обкладка 2 датчика соединена с центральной жилой соединительного ка10 беля 8. Один полюс регулируемого источника

7 подключен к проводящей оболочке- экрану соединительного кабеля, а второй полюс — к подвижной обкладке 1. Таким образом, напряжение питания попадает на датчик через

15 распределенную емкость соединительного кабеля 8 (СК) (фиг. 2). Падение напряжения между оболочкой и центральной жилой кабеля усиливается усилителем 4, выпрямляется выпрямителем 5 и сравнивается со стаби20 лизированным постоянным напряжением источника б опорного напряжения. Разность указанных напряжений используется для управления источником 7 переменного напряжения. Эта схема представляет собой следящую

25 систему, поддерживающую постоянным по амплитуде падение переменного напряжения между центральной жилой и оболочкой соединительного кабеля, т. е. на распределенной емкости СК. Если обеспечена стабильность

30 СК (стабильность параметра кабеля), то ток, 267386

Риг 2

Составитель А. Г. Иванова

Техред T. П. Курилко Корректор Л. И. Гаврилова

Редактор С Лазарева

Заказ 1719/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий,при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 протекающий в цепи датчика, также остается постоянным по амплитуде, т. е, I=

= const, х,+х где U — напряжение на выходе регулируемого источника;

1 — ток в цепи датчика; Х ь ——

С,. емкостное сопротивление датчвка.

iB подавляющем большинстве случаев

Х ))Х„т е 1= =const, U

Х; или U = КХь но, поскольку Х =— o,òî

U=6, т. е, измерение расстояния между подвижной

1 и неподвижной 2 обкладками датчика сводится к измерению напряжения на выходе источника 7 напряжения. Паразитные емкости при таком включении оказываются присоединенными .параллельно источнику 7 напряжения, выходное сопротивление которого можно сделать достаточно .малым. Кроме того, поскольку Х>« Х;, то центральная жила и оболочка кабеля находятся под практически одина кавыми потенциалами. Наличие оболочки (вернее ее продолжение, экранирующего сам датчик) уменьшает искажение формы поля .по краю неподвижной пластины, что расширяет линейный участок диапазона

5 измерений.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения перемещений, содержащее управляемый по амплитуде ис10 точник переменного напряжения, соединительный кабель и емкостной датчик, одна из обкладок которото жестко соединена с перемещающимся объектом, а вторая неподвижна, отличающееся тем, что, с целью по15 вышения точности измерения и уменьшения габаритов устройства, один из полюсов упра вляемого источника переменного напряжения подсоединен к одной из обкладок датчика, а второй полюс — к проводящей обо20 лочке соединительного кабеля, центральная жила которого соединена со второй обкладкой конденсатора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью поддержания постоянной ампли25 туды тока, протекающего .по цепи емкостного датчика, íà выходе последнего установлена следящая система, чувствительный элемент которой реагирует на падение напряжения между центральной жилой и оболочкой

З0 соединительного кабеля.