Дифференциальный емкостный датчик малых перемещений Советский патент 1985 года по МПК G01V1/16 

1 Изобретение относится к приборостроению, преимущественно, к аппаратуре для геофизических исследований, работающей в условиях высокой влажности окружающей среды, и может быть использовано, например, в эксперимен тальной сейсмологии.при проведении работ в подземных штольнях с высокой влажностью, воздуха ( до 100%), в приборах контроля технологических процессов, происходящих в агрессивных и влажных средах, а также в приборах для определения диэлектрической про ницаемости материалов в процессе их изготовления. Цель изобретения - повьппение долг временной стабильности датчика при работе во влажной среде. На чертеже представлена структур ная схема датчика. Датчик содержит электропроводный корпус 1, в котором размещены расположенные параллельно роторная пластина 2, связываемая в процессе измерения с контролируемым объектом, две статорные пластины 3 , выполненные из кварцевого стекла с металлизированными вжиганием серебра на кварц токопроводящими участками 4 и 5, рас положенными, симметрично по краям ста торных пластин, и центральными кольцевыми участками 6, связанными электрически с корпусом датчика. Емкостный датчик включен в схему дифференцисшьного емкостного преобразователя перемещений, содержащую генератор 7, усилитель 8 и детектор 9. Для соединения с внешними блоками корпус датчика имеет герметичные токовводы. Датчик работает следующим образом Генератор 7 опорного напряжения через дифференциальный трансформатор запитьюает емкостный датчик. При равенстве рабочих емкостей датчика 78 напряжение на входе усилителя 8 равно нулю. Если измеряемая величина (например, деформация,) получает приращение, то роторная пластина 2, связанная с объектом измерения, смещается в направлении, перпендикулярном плоскости статр| ных пластин, и на вход усилителя 8 поступает сигнал рассогласования, пропорциональный измеряемой величине. После усиления сигнал поступает на вход дете стора 9, в качестве которого в высокочувствительных преобразователях малых механических перемещений обычно применяют синхронный детектор. На второй вход детектора 9 подают опорный сигнал с генератора 7. На выходе детектора получают сигнал постоянного тока, пропорциональный измеряемому перемещению. В предложенном датчике на статорных пластинах введены дополнительные металлизированные токопроводящие участки, благодаря чему исключены утечки зарядов по плоскости пластин, а также ycTpjiHeHO объемное перетекание зарядов во влажной среде.Введение дополнительных металлизированных токопроводящих участков, электрически связанных с корпусом, устраняет активную составляющую проводимости емкостного датчика, возникающую за счет токов утечки по влажной поверхности пластин емкостного датчика. Покрытие статорных пластин лаком устраняет активную составляющую проводимости емкостного датчика, возникающую в объеме между пластинами датчика и, кроме того, предохраняет серебросодержадие поверхности от быстрого старения. В результате суще ственно повьщ1ена долговременная стабильность датчика при его работе во влажной среде.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧЖ МАЛЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий электропроводный корпус, в котором размещены расположенные парал;лельно подвижная роторная и неподвижные механически связанныес корпус сом. статорные пластины, вьтолненные из кварцевого стекла с металлизированными вжиганием серебра токопроводящими участками, расположенными симметрично по краям пластин, отличающийся тем, что, с целью повьшения долговременной стабильности датчика при работе во влажI ной среде, статорные пластины снабжены дополнительными металлизирован(Л ными кольцевыми токопроводящими участками, расположенными в центральной части пластин и соединенными электрически с корпусом, при этом статорные пластины покрыты слоем изоляционного лака толщиной 5 - 10 мкм. «ч о 10 0