Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/02 

ху (план) на преобразователь в сборе на фиг, 4 схема включения. Показанный на фиг. 1,2,3 преобразо ватель имеет три секционированных ко денсатора (квантование равно трем) и угловой размер 90°. Естественно, он может иметь больше секций и больший угловой размер. Статор состоит из, трех измеритель ньзх секторов электродов 1,2,3 и обще го электрода.4.преобразователя в вид сектора с угловым размером, равным суммарному углу всех измерительных электродов 1,2,3 (фиг.1 и 2). Сегнетоэлектрическая пленка 5 в виде сектора нижней поверхностью пло но примыкает к электродам 1,2,3,4, а верхней поверхностью -- к переходным электродам 6,7,8, образующим верхнюю пластину статора. Все электроды сделаны из проводящего материала. Ротор состоит из электрета 9 в ви де сектора с угловыг г размером равньм . (или несколько меньшим) размеру элек рода 6 (7f8), наэлектризованны1 1 нормально к его плоскостям, а также из оси 10, враш.ающей его.. Верхней плос костью электрет 9 присоединен к измерительному электроду 11, укрепленному на оси 10. Ось 10, если она про водящая, и электрод 4 могут подключаться к корпусу преобразователя. Сектора-электроды 1,2,3 подключены отдельными проводниками к регистрирующему устройству 12 с питанием от источника переменного напряжения 13. В положении ротора, как показано на фиг. 2,3, участки сегнетоэлектрика, примыкающие к электродам 7,8, не наэлектризованы, и оба емкостные тока, идущие от общего электрода 4 через электроды 7,8 к электродам 2 и 3 в регистрирующее устройство 12 (фиг.4), имеют максимальное значение Электрическое поле ротора (как показано на фиг. 2 и фиг. 3) воспринимается электродом 6 и, проходя через участок пленки под ним (далее через электроды 1 и 4 линии поля выходят наружу, частично, по оси 10 и электроду И приходят к минусу электрета 9), электризует этот участок пленки. Его относительная диэлек трическая проницаемость уменьшается почти до единицы. Емкость элементарного конденсатора, образованного электродами 1 и 4, а также электродо 6, резко падает, а ток электрода 1 соответственно уменьшается во стольк раз, во (Сколько уменьшалась проницае мость i Это служит сигналом для регистрирующего устройства 12. Электроды 6,7,8 не включаются в измерительную схему, но они необходимы для того, чтобы емкостные токи от общего элект рода 4 протекали по ним и переходили к измерительным электродам 1,2 и 3, поэтому их можно назвать переходными электродами. Помимо этого, они способствуют равномерному распределению поверхностных зарядов и одинаковой напряженности поля в сегнетоэлектрике, что исключает пробой сегнетопленки. При повороте ротора до середины секторного электрода 7 или 8 ток через электрод 1 увеличивается, а ток одного из электродов 2 или 3, соответственно, уменьшается. Регистрирующее устройство 12 (фиг.4) отмечает поступающие токи, а в случае необходимости дешифрует и выдает сигнал об угле поворота ротора. Возможно повышение точности отсчета угла, например, в 2 раза без ..зменения конструкции преобразователя. Для этого достаточно отметить момент равенства токов двух смежных электродов,например 2 и 3,при условии, что эти токи не достигли максимального значения. В этом случае ротор будет находиться строго посередине между электродами 7 и 8, т.е. повернется (фиг.2 и 3) дополнительно на угол 30 + 15° Источник напряжения 13 (фиг.4) может иметь синусоидальную, прямоугольную и т.п. форму сигнала, однако жедательно, чтобы в нем не было постоянной составляющей. Ротор может иметь угловой размер, равный суммарному угловому размеру статора. Для варианта конструкции как на фиг. 1 и 2 - это 90° . Тогда в два раза увеличивается отслеживаемый угол, т.е. становится равным 180°. Это обусловлено тем, что по мере вращения он перекрывает своим полем определенные группы переходных секторов 6,7,8 не только при входе в зону статора, но и при выходе, что и фиксируется регистрирующим устройством или дешифратором. Поэтому, если угловой размер как ротора,так и статора будет 180° , то отслеживаемый угол составит 360° . Электрет 9 ротора может быть заменен измерительным электродом 11, если к сектору подвести достаточно высокое напряжение относительно корпуса и схемы преобразователя. Это целесообразно там, где требуются малые габариты и имеется сеть с высоким напряжением. Формула изобретения 1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор с измерительными электродами, выполненными в виде усеченных секторов с радиусом R и длиной стороны г , каждый из которых подключен к сигргальным входам регистрирующего устройства, ротор с измерительным электродом, соединенный с входным валом преобра.зователя, общий электрод, выполнен5

ный в виде диска радиусом (R - г ) и подключенный к блоку питания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности преобразователя, статор снабжен переходными электродами и сегнетоэлектрической пленкой, которая одной стороной сопряжена с измерительными и общим электродами, а цругой - с переходными электродами, которые выполнены в виде секторов радиусом В, на роторе установлен электрет, размер и форма которого соответствует переходному электроду.

14796

2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что, с целью расширения пределов измерений, ротор выполнен с угловым размером, равным размеру статора.

Источники информации, принятые во 5 внимание при экспертизе:

i. Авторское свидетельство СССР № 517918, кл. G08 С 9/04, 1975.

10 2. Авторское свидетельство СССР № 467387, кл. Q08 С 9/02, 1974.

Х

If at 5