Емкостный датчик угловых перемещений Советский патент 1981 года по МПК G01B7/30 

(54) ЕМКОСТНЬЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерител ной технике, в частности к устройствам для измерения угловых переме- щений и может быть использовано в качестве кренометра для стабилизаторов горизонтального хода приемных антенн рыбопоисковых гидролокаторов, Известен емкостный датчик перемещения для измерения угловых перемещений, содержащий вращающуюся пласти ну, установленную на валу между двумя параллельными неподвижными пласти нами, одна из которых имеет окно Наиболее близким по технической сущности к изобретению является емко стный датчик угловых перемещений, содержащий многопластинчатый статор, пластины которого являются электродами воздушного конденсатора, и плоский ротор, вьшолненный из диэлек рического материала 2}. Недостатками известных датчиков являются невозможность получения требуемой точности измерения, обусло ленная наличием механических-связей между электродами, и невозможностыр определения направления углового перемещения . Цель изобретения - повышение точности измерения и информативности путем определения направления углового перемещения. Данная цель достигается тем, что датчик снабжен маятниковым подвесом, ротор выполнен многопластинчатым и жестко закреплен на маятниковом подвесе, а пластины егр профилированы и свободно установлены в зазорах между пластинами статора, которые также выполнены профилированными. С целью устранения влияния ускорения маятниковьш подвес выполнен с демпфером. На фиг. 1 представлен емкостный датчик угловых перемещений; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1 Датчик содержит многопластинчатый статор, профилированные пласта ны 1 которого являются электродами воздушного конденсатора, и многопластинчатый ротор 2, диэлектрические пластины 3 которого также вьтолнены профилированными и свободно установлены в зазорах между пластинами 1 статора, -Ротор закреплен на оси 4, маятникового подвеса, вращающейся в опорах основания 5 датчика. Маятниковый подвес может быть снабжен демпфером известного типа (не показан). Про филированные пластины 1 статора, имеющие токоподводы 6, объединены в две группы таким образом, что образуют конденсатор постоянной емкости, Изменение емкости конденсатора происходит при перемещении между пластинами 1 статора пластин 3 ротора 2, выполненных из диэлектрического материала с большим удельным весом и диэлектрической проницаемостью намно го большей, чем диэлектрическая проницаемость воздуха, Датчик работает следующим образом. При измерении угла наклона основания 5 датчика диэлектрические плас тины 3 за счет большого удельного веса материала,из которого они изготовлены, сохраняют свое вертикальное положение, В зависимости от угла наклона основания 5 диэлектрические пластины 3 ротора вводятся (выводятся) в зазор между пластинами статора датчика, в результате чего изменяет:ся площадь взаимного перекрытия плас тин статора и ротора, а следовательно, суммарная емкость воздушного конденсатора между токоподводами 6/ За счет асимметричного профилироваНи пластин 1 статора (фиг, 1) разность между суммарной емкостью воздушного к:онденсатора и емкостью той его части, которая заполнена диэлектриком, позволяет получить знаковый признак угла наклона. Угловой размер пластин А 4 1 статора датчика должен быть равен трем значениям необходимого максимального угла измерения, а угловой размер диэлектрических пластин ротора равен углу измерения, Для исключения смещения диэлектрических пластин 2 в плоскости, перпендикулярной плоскостям пластин 1, при вьшоде их из воздушного конденсатора последние притапливают в конденсатор на глубину 1 мм. Для устранения влияния ускорения в направлении перемещения в емкостном датчике предусмотрена установка демпфера. Формула изобретения 1 , EMKocid| датчик угловых перемещений, содержащий многопластинчатый статор, пластины которого являются электродами воздушного конденсатора, и плоский ротор, выполненный из диэлектрического материала, о т- ли чающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения и информативности путем определения направления углового перемещения, он снабжен маятниковым подвесом, ротор вьшолнен многопластинчатым и жестко закреплен на маятниковом подвесе, а пластины его профилированы и свободно установлены в зазорах между пластинами сТатора, которые также выполнены профилированными, 2, Датчик по п.. 1, отличающий с я тем, что, с целью устранения влияния ускорения, маятниковый подвес выполнен с демпфером. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Великобритании №1349609, кл, G 01 N, 1974, 2 Патент Великобритании № 1347235, кл, G 01 N, 1974 (прототип).