Дифференциальный емкостной датчик перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B7/00 G01B7/30 

.Изобретение относится к контролно-измерительной технике и может быть испольйовано, в tjactHocTH, для измерения угловых колебаний маятника с большими амплитудами.

Известен дифференциальный емкосной датчик с переменной активной площадью пластин электродов, два из которых являются дифференциальными, а третий -Общий, связываемый с контролируе2 1ым объектом в процессе измерения l .

Недостатком данного датчика является невысокая точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является емкостной датчик перемещений, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения. При этом неподвижные электроды выполнены .профилированными с определенной ориентацией между собой

Однако характеристика известного датчика имеет ограниченный линейный диапазон, на краях которого точность снижается из-за краевых эффектов,

Цель изобретения - обеспечение подстройки его характеристики путем устранения краевых эффектов и влияния прочих дестабилизирующих факторов.

Поставленная цель достигается тем, что дифференциальный емкостной датчик перемещений, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения неподвижные электроды выполнены с .проточками, образующими зубчатую гребенку, зубцы гребенки имеют вы точки, расположенные в общем сечении , проходящем под острым углом к плоскости симметрии датчика, а датчик снабжен блоком подстроечных винтов для упругого взаимодействия с концами зубцов.

На фиг. 1 изображен дифференциальный емкостный датчик, который может быть использован для измерения угловых колебаний маятника, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид со стороны неподвижных электродбв.

Датчик содержит два неподвижных электрода 1 и 2 и один подвижный относительно них электрод 3, 5 связываемый с контролируемым объектом 4 измерения. Неподвижные электроды 1 и 2 выполнены с проточками 5, образующими зубчатую гребенку, зубцы б гребенки имеют выточки 7, расположенные в общем сечении 8, проходящем под острым УГЛОМ oil к плоскости симметрии датчика. Имеется блок подстроечных винтов 9 и 10 для упругого взаимос действия с концами зубцов 6. .

Емкостной датчик работает следующим образом.

При смещении-подвижного электрода 3 изменяется активная площадь пар электродов 1 и 3, 2 и 3, что 0 влечет за собой изменение емкостей датчика. В среднем положении подвижного электрода 3 выравнивание емкостей пар электродов 1 и 3, 2 и 3 осуществляется путем изменения 5 расстояния зубцов 6 гребенки до подвижного электрода 3 с помощью подстроечных винтов 9 и 10. При этом регулировка осуществляется винтами, взаимодействующими с зубцаQ ми 6, у которых выточки 7 расположены ближе к плоскости симметрии датчика. Если подвижный электрод 3 смещается вправо, то регулируя с помощью подстроечных винтов 10 2 расстояние зубцов б неподвижного электрода до подвижного электрода 2, осуществляется подстройка правой части характеристики преобразования датчика. При этом по мере увеличения отклонения подвижного электрода 3 от среднего положения используются подстроечные винты 10, взаимодействующие с зубцами 6, у которых выточки 7 расположены дальше от плоскости симметрии датчика. 5 При смещении подвижного электрода 3 влево используются подстроечные винты 9.

Таким образом, предлагаемый датчик позволяет значительно расширить 0 линейный участок его характеристики путем избирательной подстройки характеристики преобразования с помощью подстроечных винтов 9 и 10.

V

.10

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий два неподвижных электрода и один подвижный относительно них электрод, связываекшй с контролируемым объектом в процессе измерения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения подстройки его характеристики, неподвижные электроды выполнены с проточками, образующими зубчатую гребенку, зубцы гребенки имеют выточки, расположенные в общем сечении, проходящем под острым углом к плоскости симметрии датчика, а датчик снабжен блоком подстроенных винтов для упругого взаимодействия с концами зубцов.

фие.г