Емкостной измеритель угловых перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B21/22 

Изобретение относится к измери-. тельной технике и может быть исполь эовано для измерения угловых переме 1де НИИ. Известен емкостный измеритель пе ремвш.екий, содержащий дифференциаль ный конденсатор и блок обработки измерительного сигнала l . Недостатком измерителя является невысокая точность измерения. Наиболее близким .по технической сущности к изобретению является емкостный измеритель угловых перемещений, содержащий генератор, первич ный дифференциальный емкостный прео разователь с потенциальным электродом,подключенным к генератору,экран рующим и дифференциальньам токовыми электродами,компаратор токов с двум дифференциальными обмотками, подключенными к токовым электродам, последовательно включенными регулируемой обмоткой и обмоткой, смещения, подклю ченной к общей точке дифференциальных обмоток, и указательной обмоткой детектор равновесия, подключенный к указательной обмотке, повторитель напряжения, вход которого подключен к экранирующему электроду,, а выход к регулируемой обмотке, и регистра ОР 2 Недостатком известного устройства также является невысокая точность и мерения « Цель изобретения - повьдиение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что в емкостном измерителе угловых перехМещений, содержащем генератор, первичный дифференциальный емкостный преобразователь с потенциальным электродом, подключенным к генератору,, экранирующим и дифференциальными токовыми электродами, компаратор токов с двумя дифференциальньми обмотками., подключенными к токовым электродаМ;, пос,ледовательно включенными регулируемой обмоткой и обмоткой смещения, подключенной к общей точке дифференциальных обмоток, и указательной обмоткой, детектор равновеCHHf подключенный к указательной обмотке, повторитель напряжения, вход которого подключен к экранирующему электроду, а выход - к регулируемой обмотке, и регистратор, подложка экранирующего электрода выполнена в виде аттестованной многогранной приз мы, а измеритель снабжен фотоэлектри ческим автоколлиматором, расположенньм в плоскости симметрии призмы перпендикулярной оси ее вращения, и блоком обработки измерительного сигнала, первый вход которого подключен к выходу автоколлиматора, второй ,вкод к выходу детектора равновесия а. В1ЛХОД - к входу регистратора, На чертеже приведена блок-схема емкостного измерителя угловых перемещений. Устройство содержит генератор 1, первичный преобразователь 2 с потенциальным 3, экранирующим 4 и токовым 5электродами, компаратор б токов с дифференциальными обмотками-7 и 8, обмоткой 9 смещения, регулируемой 10 и указательной 11 обмотками, детектор 12 равновесия, повторитель 13 напряжения, включенный между экранирующим электродом 4 и регулируемой обмоткой 10 компаратора б, автоколлиматор 14f блок 15 обработки измерительного сигнала, первый вход которого подключен к выходу автокрллиматора 14, а второй вход - к выходу детектора равновесия, и регистратор 16, включенный на выходе блока 15 обработки измерительного сигнала. ЕМКОСТНЫЙ измеритель угловых перемещений работает следующим образом. Преобразователь 2 угловсоединен с валом контролируемого объекта. На валу преобразователя 2 закреплен экранируняций электрод 4, подложкой которого служит многогранная призма, имеющая возможность вращаться сок естно с валом относительно потенциального 3 и токового 5 электродов преобразователя 2. На потенциальный электрод 3 преобразователя 2 поступает напряжение от генератора 1, что вызывает протекание токов через частичные емкости между потенциальным 3 и токовым 5 электродами. Разность указанных токов линейно связана с измеряемым угловым перемещением. При вращении контролируемого вала начинает вращаться вал с экранирующим электродом 4, выводя мостовую цепь из состояния равновесия. При -этом выраб тывается электрический сигнал рассогласования текущего положения контролируемого вала относительно его начального положения. Токи электродов 5 проходят по дифференциальHfcW обмоткам 7 и 8 компаратора б и последовательно соединенным обмотке 9 смещений и регулируемой обмотке 10 и через малое выходное сопротивление повторителя 13 напряжения замыкаются на общую точку прибора. Протекание этих токов по обмоткам компаратора 6токов вызывает появление сигнала неравновесия в указательной обмотке 11, подключенной к детектору 12 равновесия, в котором производится анализ сигнала неравновесия и посредством которого осуществляется изменение числа витков регулируемой обмотки 10 так, что результирующий магнитный поток tf сердечнике компаратора 6 токов сводится к нулю. При этом в блок 15 обработки измерительного сигнала непрерывно посылаются сигналы, соответствуквдие значениям уг

ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, Первичный дифференциальный емкостный преобразователь с потенциальным электродом, подключеиньл к генератору, экранирующим и дифференциальными токовыми электродс ш, ксмпаратор токов с двумя дифференциальными обмотками, подключенньми к токовым электродам, последовательно включенными регулируемой оШоткой и оа откой смещения, подключенной к общей точке дифференциальных обмоток, и указательной обмоткой, детектор равновесия, подключенный к указательной обмотке, повторитель напряжения, вход которого.подключен к экранирующему электроду, а выход - к регулируемой обмотке, и регистратор, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, подложка экранирующего электрода выполнена в виде аттестованной многогранной приэмы, а измеритель снабжен фотоэлектрическим автоколлимато- ром, расположенным в плоскости сим(Л метрии призмы, перпендикулярной оси ее враще 1ия, и блоком обработки измерительного сигнала, первый вход которого подключен к выходу автоколлиматора, второй вход - к выходу де- 2 тектора равновесия, а выход - к вхо- ду регистратора.