Емкостной датчик перемещений

(57) Изобретение о ной технике, Цель ние конструкции и измерения емкост ний. Датчик соде секции 1-4 которо стороне поверхнос стины 5 и соедин ЧИК ПЕРЕМЕ тносится к измеритель- изобретения - уп роще- расширение диапазона ного датчика перемещержит токовый электрод, го размещены на одной ти диэлектрической плаены через три в четыре ГОСУДАРСТББННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям ч ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский горный институт(56) Патент СШАМ 3860018, кл, 6 08 С 19/10, 340Авторское свидетельство ССМ 1252653, кл. О 01 В 7/00, 1985 группы, Потенциальный электрод датчика состоит из параллельно соединенных секций 6, расположенных на другой диэлектрической пластине 7, которая может перемещаться относительно неподвижной пластины 5 в направлении изменения площади их взаимного перекрытия. Группы нечетных 1 и 3 и четных 2 и 4 секций токового электрода образуют относительно секций 6 потенциального электрода два дифференциальных конденсатора, соединенные соответственно с вторичными преобразователями 8 и 9 величины их емкости в электрические сигналы. Генератор 10 питания соединен с секциями потенциального электрода 7 и с преобразователями 8 и 9, На выходе этих преобразова 1 елей включены формирователи 11 и 12 прямоугольного напряжения, выходы которых подключены к входу блока 13 для определения величины и направления перемещения, 1 ил.1696846 Составитель С.СкрыпникТехред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор А. Мотыль Заказ 4295 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина. 101 ИзоЬретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений,Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение диапазона измерения емкостного датчика перемещений,На чертеже представлена блок-схема емкостного датчика перемещений,Датчик содержит разделенные на секции потенциальный и токовый электроды, установленные с возможностью относительного перемещения в направлении изменения площади их взаимного перекрытия, Токовый электрод состоит из нескольких идентичных секций, например 1, 2, 3 и 4 и т.д., которые размещены на одной стороне диэлектрической пластины 5. Секции 6 потенциального электрода размещены на второй диэлектрической пластине 7, установленной параллельно первой пластине.Секции токового и потенциального электродов имеют одинаковые размеры. Расстояние между секциями потенциального электрода равно их ширине, а расстояние между секциями токового электрода равно половине ширины секций, Секции токового электрода соединены между собой через три секции с образованием четырех групп, четные и нечетные группы из которых, например группы секций 1 - 3 и 2-4, образуют с параллельно соединенными секциями 6 потенциального электрода два дифференциальных конденсатора, Минимальное количество секций токового электрода равно четырем, а минимальное количество секций потенциального электрода равно трем. Нечетные группы секций 1 и 3 подсоединены к входам вторичного преобразователя 8, емкости одного дифференциального конденсатора в электрический сигнал. К входам аналогичного вторичного преобразователя 9 присоединены четные группы секций 2 и 4 второго дифференциального конденсатора емкостного датчика. Питающий генератор 10 присоединен к параллельно соединенным секциям б потенциального электрода и к питающим входам вторичных преобразователей 8 и 9, к выходам которых присоединены формирователи 11 и 12 прямоугольного напряжения. Выходы формирователей 11 и 12 прямоугольного напряжения подключены к входам блока 13накапливающего типа, в котором осуществ 5 ляется измерение величины и направленияперемещения по количеству и полярностипоступающих на него импульсов,Датчик работает следующим образом,При изменении площади перекрытия10 секций 1 - 4 токового и секций 6 потенциального электрода происходит встречноеизменение емкости обоих дифференциальных конденсаторов датчика, что приводит кформированию на выходах вторичных пре 15 образователей 8 и 9 двух сигналов,сдвинутых по фазе на 90 град. Этисигналы преобразуются с помощью формирователей 11 и 12 в прямоугольные импульсынапряжения, поступающие на входы блока20 13, выполненного в виде, например, реверсивного счетчика импульсов.Емкостной датчик позволяет измерятьвеличину и направление перемещения в диапазоне О, равном и Ь, где и - количество25 секций токового электрода; Ь - ширина егоодной секции, Таким образом, выбирая ширину и количество секций, можно варьировать диапазоном измерения в достаточношироких пределах.30 Формула изобретения.Емкостной датчик. перемещений, содержащий разделенные на секции потенциальный и токовый электроды, установленные с35 возможностью относительного перемещения в направлении изменения площади ихвзаимного перекрытия, ширина секций потенциального электрода равна расстояниюмежду ними, а также ширине секций токово 40 го электрода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения конструкции и расширения диапазона измерения, секции токового электрода размещены одна от другой нарасстоянии, равном половине ширины од 45 ной секции, и электрически соединенымежду собой через три секции с образованием четырех групп секций, четные и нечетные группы секций из которых образуютспараллельно соединенными секциями по 50 тенциального электрода два дифференциальных конденсатора,