Емкостный датчик угловых перемещений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ЦЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсинк

Соцналнстнчесинк

Рес ублни 872944 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08. 10. 79 (21) 2827246/25-28 с присоединением заявки М (23)Приоритет" (5l)M. Кл.

G 01 В 7/00

Веударстеиаьй квинтет

СИР ао декан язабретекк11 и откунти11

Опубликовано 15,10.81, Бюллетеиь 1те 38

Дата опубликования описания 17.10.81 (53) УДК 531.71:

:531.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

И; А. Артемов, l0. С. Кобяков и . Нога

-»! !

$ т

1 (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНЫ 1 ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРИИЕЩЕН1Й

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения угловых перемещений, и может быть использовано в качестве кренометра для стабилизаторов горизонтального хода приемных антенн рыбопоисковых гидролокаторов.

Известен емкостный датчик перемещения для измерения угловых перемещений содержащий вращающуюся пласти10 ну, установленную на валу между двумя параллельными неподвижными пластинами, одна из которых имеет "окно" (11.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является емко!

5 стный датчик угловых перемещений, содержащий многопластинчатый статор, пластины которого являются электродами воздушного конденсатора, и . плоский ротор, выполненный иэ диэлектрического материала (21 .

Недостатками известных датчиков являются невозможность получения требуемой точности Измерения, обусловленная наличием механических.свяэеи между электродами, и невозможностыр определения направления углового перемещения, Цель изобретения — повышение точности измерения и информативности путем определения направления углового перемещения, Данная цель достигается тем, что датчик снабжен маятниковым подвесом, ротор выполнен многопластинчатым и жестко закреплен на маятниковом подвесе, а пластины его профилированы и свободно установлены в зазорах между пластинами статора, которые также выполнены профилированными.

С целью устранения влияния ускорения маятниковый подвес выполнен с демпфером.

На фиг. 1 представлен емкостный датчик угловых перемещений; на фиг.2—

i разрез А-А на фиг. 1;

Датчик содержит многопластинчатый статор, профилированные пласти87 формула изобретения

4S иы 1 которого являются электродами воздушного конденсатора, и многопластинчатый ротор 2, диэлектрические пластины 3 которого также выполнены профилированньми н свободно установлены в зазорах между пластинами 1 статора, Ротор закреплен на оси 4, маятникового подвеса, вращающейся в опорах основания 5 датчика. Маятниковый подвес может быть снабжен демпфером известного типа (не показан). Профйлированные пластины 1 статора, имеющие токоподводы 6, объединены в две группы таким образом, что образуют конденсатор постоянной емкости, Изменение емкости конденсатора происходит при перемещении между пластинами I статора пластин 3 ротора 2, выполненных из диэлектрического материала с большим удельным весом и диэлектрической проницаемостью намного большей, чем диэлектрическая проницаемость воздуха, Датчик работает следующим о6разом.

При измерении угла наклона основания 5 датчика диэлектрические плас" тины 3 за счет большого удельного веса материала,из которого они изгоl товлены, сохраняют свое вертикальное положение. В зависимости от угла наклона основания 5 диэлектрические пластины 3 ротора вводятся (выводятся) в зазор межцу пластинами статора датчика, в результате чего изменяется площадь взаимного перекрытия плас тин статора и ротора, а следовательно, суммарная емкость воздушного конденсатора между токоподводами 6, f

За счет асимметричного профилирования пластин 1 статора (фиг. 1) разность между суммарной емкостью воздушного конденсатора и емкостью той его части, которая заполнена диэлектриком, нозволяет получить знаковый признак угла наклона. Угловой размер пластин

2944

l статора датчика должен быть равен трем значениям необходимого максимального угла измерения, а угловой размер диэлектрических пластин ротора равен углу измерения, Для исключения смещения диэлектрических пластин 2 в плоскости, перпендикулярной плоскостям пластин !, при выводе их из воздушного конденсатора послед10 ние притапливают в конденсатор на глубину 1 мм. Для устранения влияния ускорения в направлении перемещения в емкостном датчике предусмотрена установка демпфера.

1. Емкосф датчикй, угловых пере20 мещений содержащий многопластинчатый статор, пластины которого являются электродами воздушного конденсатора, и плоский ротор, выполненный из диэлектрического материала, о т25 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и информативности путем определения направления углового перемещения, он снабжен маятниковым подвесом, ротор выполнен многопластинчатым и

30 жестко закреплен на маятниковом подвесе, а пластины его профилированы и свободно установлены в зазорах между пластинами статора, которые также выполнены профилированными.

2. Датчик по п, 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью устранения влияния ускорения, маятниковый подвес выполнен с демпфером.

Источники информацци принятые во внимание при экспертизе

1 . Патент Великобритании У 1349609, кл. G 01 N, 1974, 2. Патент Великобритании 9 1347235, кл. G 01 N, 1974 (прототип).