Устройство для измерения углового перемещения Советский патент 1986 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерите; ной технике и может быть использовано для измерения угловьгх перемещений различных объектов, наттрз-мер- валов ,.

Цель изобретения - повышение точности контроля углового перемещения объекта путем повышения помехоустойчивости.

На фиг.1 показана блок-схема устройства для измерения углового перемещения; на - односторонний емкостный датчик., вариант выполнения на фиг.З - форм1.1 сигналов, вырабатываемых емкостными датчиками. Устройство для измерения углового перемещения (йиг.) содержит зубчатый модулятор 1J связьюаемый в процессе измерений с контролиру(гмьп- валом. Модулятор может быть также вы- по;тнен как часть вала, снабженйс го зубцами. Около модулятора установлены, одинаковые по размерам односторонние емкостные датчшси 2 и 3, рас- полагак1щиеся в одной плоскости на однаковом расстоянии от зубцов модулятора I , Выхо.ць датчшсов 2 и 3 ключены к входа 5 дифференциального усилителя 4. а входа - к пояюса противоположной полярности блока 5 ни- таиия. Выход д 1фференциапьного усилителя 4 г одклгочен к взводу формирователя 6 импульсов,

По одному из вариантов односторонние емкостные датчики 2 и 3 (фигс.2) изготовлены в виде диэлек- тр1иеских пластин с металлТ Гческим покрытием.

Устройство работает след 5по7ди( образам.

При вращении контролируемого объ- ежта. Hanpimep вала, и связанного с ним модулятора. 1 , зубцы последнего поочередно гфоходят мимо датчиков- 2 и 3, изменяя величину их . электрической емкости. На входы дифференциального усилителя 4 постзгаа- ют токовые сигналы (фиг.3) о .AMHJHI- туда сигналов и частота их следования зависят от измеряемой скорости вращения вала. На выходе дифференциального усилителя 4 вырабатьшает™

346 2

ся сигнал, равный разности сигналов, поступающих на ei-o вход. В силу то- j-Q, что датчики 2 и 3 подключены к полюсам противоположной полярности

блока 5 питания, амплитуда сигнала на выходе дифференциального усилителя 4 равна удвоенной амплитуде выходных сиг налов датчиков 2 и 3. В тот момент, когда амплитуда имO пульса на выходе дифференциального усилителя 4 проходит через нулевое значение„ на выходе формирователя 6 появляются прямоугольные импульсы, по количеству которых судят о вели5 чине углового перемещения вала,

Так как в дифференциальном усилителе 4 происходит вычитание сигналов ., поступающих на его входы, сим- метрг-гчная помеха, возникающая, на0 пример 5 вследствие наводок на контролируемый . компенсируется и на вход формирователя импульсов не поступает, что повышает точность измерений .угловых перемещений.

5 ,

Формула изобретения

Устройство для измерения углового перемещения, содержащее связьгоае0 мый с контролируемым объектом в процессе измерений зубчатый модулятор, два односторонних емкостных датчи- . ка, установленных с зазором относительно зубцов модулятора, и под. ключег1:ные к ним блок питания и блок обработки сигналов, отличаю- га, е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля углового перемещения объекта путем повьшения поf. мехоустойчивости, блок питания

выполнен в виде двухполярного источника напрдакения постоянного тока с заземленной средней точкой, односто- роттние емкостные датчики подключены

„ к полюсам противоположной полярности блока питания, а блок обработки сигналов вьтолнен в виде дифференциального усилителя, к входам кото- pOi o подсоединены выходы односторон- них емкостных датчиков, и присоеди- немного к выходу дифференциального усилителя формирователя импульсов.

Фи&.2

Фиг.З

Изобретение позволяет повысить точность контроля углового перемещения объектов путем повьшения помет хоустойчивости измерительного устройства, основанного на емкостном методе измерения. Оно содержит два односторонних емкостных датчика 2 и 3;установленных в общей плоскости на одинаковом расстоянии от вращающегося зубчатого модулятора 1, связьшаемого с объектом контроля в процессе изме- j)eHHH. Оба датчика присоединены к зажимам противоположной полярности блока 5 питания постоянного тока с заземленной средней точкой. Выходы датчиков подключены к разным входам дифференциального усилителя,а к выходу последнего подключен формирователь импульсов..Количество импульсов является мерой измеряемого перемещения. 3 ил. 3 /;