УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Советский патент 1970 года по МПК G01B7/02 G01B7/14 

В о бласти автоматизации производственных процессов известны устройства для измерения перемещений, содержащие управляемый до амплитуде источник переменного напряжения, соединительный кабель и емкостной датчик, одна из обкладок которого жестко соединена с -перемещающимся объектом, а вторая неподвижна.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что в нем один из полюсов улравляемого источ ника переменного напряжения подсоединен к одной из обкладок датчика, а второй полюс - к проводящей оболочке соединительного кабеля, центральная жила которого соединена со второй обкладкой конденсатора.

Это позволяет .повысить точность измерения и уменьшить габариты устройства.

Кроме того, с целью поддержания постоянной амплитуды тока, протекающего ло цепи емкостного датчика, на выходе последнего установлена следящая система, чувствительный элемент которой реагирует «а падение напряжения между центральной жилой и оболочкой -соединительного кабеля.

ранированный соединительный кабель 3, усилитель 4 -переменного напряжения, выпрямитель 5, источник 6 лостоянного опорного напряжения, регулируемый по амнлитуде источник 7 переменного напряжения и измеритель 8 переменного напряжения.

Неподвижная обкладка 2 датчика соединена с центральной жилой соединительного кабеля S. Один полюс регулируемого источника 7 подключен к проводящей оболочке- храну соединительного кабеля, а второй полюс - к лодвижной обкладке 1. Таким образом, напряжение питания попадает на датчик через распределенную емкость соединительного кабеля 3 (СК) (фиг. 2). Падение напряжения между оболочкой и центральной жилой кабеля усиливается усилителем 4, выпря.мляется выпрямителем 5 и сравнивается со стабилизированным постоянным напряжением источника 6 опорного напряжения. Разность указанных напряжений используется для управления источником 7 переменного напряжения. Эта схема представляет собой следящую систему, поддерживающую постоянным по амплитуде падение переменного напрялсения между центральной лсилой и оболочкой соединительного ..кабеля, т. е. на распределенной емкости СК. Если обеспечена стаоильность СК (стабильность лараметра кабеля), то ток.

протекающий в цепи датчика, также остается постоянным по амплитуде, т. е.

/ -- const,

где / - 1напряж ение на выходе .регулируемого источника;

/ -ток в |цепи датчика; Хъ

С.

емкостное сопротивление датчика. iB подавляющем большинстве случаев Jte к Т е / -- const,

0

или и

но, поскольку о,то

t/ 6.

т. е. измерение расстояния между подвижной / и неподвижной 2 обкладками датчика сводится к измерению напряжения на выходе источника 7 напряжения. Паразитные емкости при таком включении оказываются присоединенными .параллельно источнику 7 напряжения, выходное сопротивление которого можно сделать достаточно .малым. Кроме того, поскольку то центральная жила и оболочка кабеля находятся под практичеоки одинаковыми потенциалами. Наличие

оболочки (вернее ее продолжение, экранирующего сам датчик) уменьшает искажение формы поля .по краю неподвижной иластины, что расширяет линейный участок диапазона измерений.

Предмет изобретения

1.Устройство для измерения перемещений, содержащее управляемый по амплитуде источиик переменного напряжения, соединительный ка.бель и емкостной датчик, одна из обкладок которого жестко соединена с перемещающимся объектом, а вторая неподвижна, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения габаритов устройства, один из полюсов управляемого источника переменного напряжения подсоединен к одной из обкладок датчика, а второй полюс - к проводящей оболочке соединительного кабеля, центральная жила которого соединена со второй обкладкой конденсатора.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью поддержания постоянной амплитуды тока, протекающего ло цепи емкостного датчика, на выходе последнего установлена следящая система, чуВСтвительный элемент которой реагирует на падение напряжения между центральной жилой и оболочкой

соединительного кабеля.