Емкостной измеритель перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

(54) ЕМКОСТНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных или угловых перемещений.

Известны емкостные измерители перемещений, представляющие собой дефференциальные конденсаторы, включенные в схему 1.

Недостатком известных устройств является недостаточно высокая точность измерения и нелинейная зависимость выходного сигнала от перемещения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является емкостной измеритель перемещений, содержащий генератор, емкостной дифференциальный преобразователь перемещений с дифференциальными токовыми электродами и потенциальным электродом, подключенным к генератору, компаратор токов и.детектор равновесия. Измеритель содержит индуктивный компаратор токов с двумя дифференциальными обмотками, указательной обмоткой с регулируемым числом витков 2.

Недостатками этого устройства являются сложность устройства, высокий вес и габариты, обусловленные на личием компаратора, выполненного в виде сердечника с обмотками.

Цель изобретения - упретцение устройства и снижение веса и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в емкостном измерителе перемещений, содержащем генератор, емкостной дифференциальный преобразователь перемещений с дифференциальными то10ковыми электродами и потенциашьным электродом, подключенным к генератору , компаратор токов и детектор равновесия, компаратор выполнен в виде усилителя, вход которого подключен к

15 одному из токовых электродов, вторюй из которых подключен к входу детектора равновесия, и потенциометра, крайние выводы которого подключены к тактовым электродам, а средний подклю20чен к выходу усилителя.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Измеритель, содержит генератор 1, дифференциальный емкостной преобра25зователь перемещений с потенциальным электродом 2 и дифференциальными токовыми электродами 3.1 и 3,,2, усилитель 4, вход которого подключен к токовому электроду 3.2, потенциометр

30 5, крайние выводы которого подключены к токовым электродам 3.1 и 3.2, и детектор 6 равновесия, входом подклю ченный к токовому электроду 3,1. Устройство работает следующим образом. Пусть в исходном положении преобраэователя (перемещение ) токи дифференциальных токовых электродов 3.1 и 3.2 равны. При этом на вход детектора б равновесия поступают два тока г ток одного из токовых электродов преобразователя и инвертированный ток второго токового электрода преобразователя, причем коэффициент .ер даниг того тока равен ЛР где RQ и д R - полное сопротивление потенциометра 5 и его отклонение от половины. Равновесие будет достигнуто при равенстве этих токов, что будет иметь место при лК О, т.е. тог да, когда движок потенциометра 5 находится строго в среднем положении. Если потенциальный электрод 2 преоб. разователя сместится относительно своего среднего положения, равновеси схемы нарушится. Для ее уравновешива ния необходимо изменить положение движка потенциометра 5 на величину дК. Эту операцию выполняет детектор равновесия на основе ангшиза сигнала неравновесия, при этом измеряемое пе ремещение йб в точке равновесия раветпйч™ - мак но отношению симальное значение измеряемого переещения . Изобретение позволяет существенно упростить устройство и улучшить весогабаритные характеристики за счет исключения компаратора, имеющего значительные габариты и вес, и изготовение которого требует использования большого количества высококвалифицированного ручного труда. Формула изобретения Е «1костной измеритель перемещений, содержащий генератор, емкостной дифференциальный преобразователь перемещений с дифференциальными токовыми электродами и потенциальным электродом, подключенным к генератору, компаратор токов и детектор равновесия, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и снижения веса и габаритов, компаратор выполнен в виде усилителя, вход которого подключен к одному из токовых электродов, второй из которых подключен к входу детектора равновесия, и потенциометра, крайние выводы которого подключены к токовым электродам, а средний подключен к выходу . усилителя. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Нарандеев К.Б. Специальные методы электрических измерений. М.-Л., Госэнергоиэдат, 1963, с. 209. 2.Авторское свидетельство СССР № 636468, кл. G 01 В 7/00, 1975 (прототип).

,2