Емкостный датчик угла

 

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ и 11 46988!

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.72 (21) 1778313/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.05.75. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 04.08.75 (51) М. Кл. G 01Ь 7/30

ГосударственнЬ и комитет

Совета Минпстров СССР по делам иэобретений и открытий (53) УДК 531.741(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Л. П. Ульянов и О. Н. Борисенков

Центральное конструкторское бюро уникального приборостроения

АН СССР

1,54) ЕМКОСТНЬ!й ДАТЧИК УГЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углового положения.

Известные емкостные датчики угла, содержащие индикаторную головку, состоящую из фигурного ротора, фигурного статора большего диаметра и токосъема и схему обработки сигнала, имеют недостаточно стабильную крутизну преобразования за счет погрешности от изменения температуры и влажности окружающей среды.

Отличительной особенностью предлагаемого датчика является то, что статор индикаторной головки выполнен в виде двустороннего фигурного диска с изолирующей прокладкой, со второй стороны которого установлена неподвижная экранирующая пластина с токосъемом по форме и размерам идентичная ротору, а оба токосъема подключены к схеме сравнения.

На фиг. 1 изображена индикаторная головка; на фиг. 2 — блок-схема предлагаемого датчика.

Индикаторная головка 1 состоит из статора

2, выполненного в виде двустороннего фигурного диска 3 с изолирующей пластиной 4, фигурного ротора 5 и идентичной ему по размерам и форме неподвижной экранирующей пластины б. Со статором 2 жестко связаны токосъемные пластины 7 и 8. Индикаторная гоJI0sKa помещена в экранирующий корпус 9 из магнитомягкого материала.

Блок-схема включает генератор гармонических колебаний 10 с подключенными к нему через регулятор напряжения 11 каналами преобразования и компенсации. Канал преобразования образован мостом, составленным из двух резисторов 12 и 13 и двух емкостей между статором 2 и токосьемной пластиной 7

1о индикаторной головки 1, усилителем 14 и синхронным детектором 15, к выходу которого подключено отсчетное устройство 16.

Канал компенсации образован мостом, составленным из тех же двух резисторов 12 и 13

15 и двух емкостей между статором 2 и токосъемной пластиной 8, у силителем 17, синхронным детектором 18 и схемой сравнения 19, вход которой подключен к источнику стабилизированного напряжения 20, а выход через усилило тель 21 — к регулятору напряжения 11.

Запитываемый от генератора гармонических колебаний 10 мост канала преобразования в исходном положении уравновешен. При повороте ротора 5, равновесие моста нарушается.

25 Сигнал разбаланса, пропорциональный углу поворота ротора 5 через усилитель 14 и синхронньш детектор 15 поступает на отсчетное устройство 16. Запитываемый от того же генератора гармонических колебаний 10 мост канала компенсации в исходном положении

469881 разбалансирован за счет того, что неподвижная экранирующая пластина 6 повернута относительно нейтрального положения на некоторый постоянный угол.

Сигнал постоянного разбаланса через усилитель 17 и синхронный детектор 18 поступает на схему сравнения 19, где сравнивается с опорным напряжением стабилизированного источника напряжения 20 так, что напряжение на выходе схемы сравнения 19 при некоторых начальных условиях равно нулю.

При изменении напряжения питания, температуры и (или) влажности окружающей среды сигнал постоянного разбаланса изменится, и напряжение на выходе схемы сравнения 19 не будет равно нулю. Зто напряжение через усилитель 21 поступает на вход ре улятора напряжения 11, который, изменяя напряжение питания моста канала компенсации, отрабатывает изменение сигнала постоянного разбаланса. Одновременно изменяется и напряжение питания канала преобразования, что дает возможность исключить погрешность, вносимую за счет изменений напряжения питания, температуры и влажности в выходной сигнал датчика.

Предмет изобретения

Емкостный датчик угла, содержащий индикаторную головку, состоящую из фигурного ротора, фигурного статора большего диаметра токосъема, генератор гармонических колебаний, уравновешенный мост, усилитель, синхронный детектор и отсчетное устройство, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью стабилизации крутизны преобразования, статор индикаторной головки выпо;нен в виде двустороннего фигурного диска с изолирующей прокладкой, со второй с ороны которого установлена неподвижная экранирующая пластина с токо20 сьемом по форме и размерам идентичная ротору, а оба токосъема подключены к схеме сравнения.

469881 фиг. 1

Составитель В. Назарова

Техред E. Подурушина Корректор И. Позняковская

Редактор В. Смирягина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1914/б Изд. № 689 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5