Емкостный датчик линейных перемещений Советский патент 1987 года по МПК G01B7/00 

1

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано для контроля многоступенчатых линейных перемещений5 напримерj в гравиметрических приборах с емкостными автогенераторными датчиками положени

Цель изобретения - повышение точности и надежности емкостного датчика путем бесконтактной фиксации начального положения измерительного электрода при калиброЕ ке датчика,

На чертеже показана конструкция емкостного датчика линейных перемещений.

Датчик содержит цилиндрический корпус 1, установленный в его полости с возможностью продольного перемещения шток 2, два коаксиальных тручатых измерительных электрода 3 и 4 и два коаксиальных реперных электрода 5 и 6. Внешние измерительный и реперный электроды 3 и 5 закреплены на корпусе 1, а внутренние электроды 4 и 6 - на штоке 2. Одноименные измерительные и реперные электроды соединены между собой электрически и механически. Длина репериых электродов 5 и 6 выбрана в десять и более раз меньшей, а их диаметр - большим соответствуюгр х размеров измерительных электродов 3 и 4,

Расстояние между торцам - одноименных измерительных и реперных электродов выбирается равным или большим длины измерительных электродов 3 и 4, Геометрические размеры электродов 3-6 и зазоры меяоду ними выбираются из условия примерного равенства емкостей образуемых ими измерительного и реперного ковденсато- ров.

Емкостный датчик линейных перемещений работает следующим образом,

В исходном положении внутренние электроды 4 и 6 датчика расположены напротив внешних электродов 3 и 5 и площади их взаимного перекрытия мак- симальныс Суммарная емкость датчика при этом таклсе максимальна. При перемещении штока 2 на величину, ную длине реперных электродов 5 и 6, суммарная емкость датчика убывает, в основном, вследствие уменьшения площади перекрытия реперных электро- дов 5 и 6, а затем с более низкой скоростью, пропорционально измене-ВНИИГ1И Заказ 4039/34

Произв.-полигр. пр-тие,

3

нию площади перекрытия измерительных электродов 3 и 4 Характеристика преоб)азопания при этом имеет излом в точке выхода внутреннего реперного электрода 6 из полости внешнего реперного электрода 5 и экстремум в исходном положении штока 2. По экст- рем;1льному зн.аченик емкости датчика

определяют исходное (нулевое) положение штока, устанавливая соответствующее заданное значение вькодного сигнала датчика при его калибровке По величине емкости датчика на рабочем

участке его характеристики преобразования (за TO4KaND-i; излома) определяют величину контролируемого пере- М1:- цения«

При работе емкостного датчика

линейных перемещений совместно, например, с автогенераторным измерительным блоком возможен уход его номи- частоты. Это требует калибровки датчика совместно с измерительHiiiM блоком путем установки с высокой точностью подвижног о измерительного электрода в заданное исходное положение о Благодаря возможности точной установки измерительного электрода.

13 заданное положение по экстремуму характеристики прес)бр5;зования датчика повышается точность калибровки„ Бесконтактное выполнение узла фиксации начального положения измерительноге электрода обеспечивает повьпие- ние точности и надежности работы датчика.

Формула изобретения

Б мкостный дат1-1ик линейных перемещений, содержащий два коаксиальных трубчатьск измерительных электрода, установленных с возможностью взаим- g него перемещения, и узел фиксации начального положст1ИЯ5 отличающийся тем, что, с целью гговыше- ни:я точности и надежности измерений, узел фиксации начального положения 1зыполнен в виде двух коаксиальных епе;рных электродо;;, попарно соединенных электрически к механически с соответст)ующими измерительными электродами, диаметр реперных электродов выбран большим, а длина - меньшей аналогичных размеров измерительных электродон. Тираж 676Подписное

0

5

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и надежность емкостного датчика линейных перемещений путем бесконтактной фиксации заданного положения измерительного электрода при калибровке датчика. Емкостный датчик линейных перемещений содержит электрически и механически соединенные между собой измерительный и реперный конденсаторы. Длина электродов 5, 6 реперного конденсатора в десять и более раз меньше, а их диаметр больше соответствующих размеров измерительных электродов 3,4. Вследствие этого суммарная характеристика преобразования датчика имеет экстремум в точке максимального взаимного перекрытия электродов 3 - 6 по их площади, а также имеет излом в точке выхода внутреннего реперного электрода 6 из полости внешнего электрода 5. Благодаря этому обеспечивается возможность бесконтактной установки начального положения штока 2 при калибровке датчика, а также повышается точность и надежность его работы, 1 ил. i СЛ со СО СП 00 о Со