Емкостной преобразователь перемещений

О П И С А Н И Е 392324ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваявлено 09 Х 111,1971 ( 1690596/25-28) л. 6 01 Ь 7/08 6 08 с 9/02 с присоединением зая осударствеииый камитеСеввта Мииистрав СССРле делам изабретеиийи сткрытий ПриоритетОпубликовано 27.И 1.1973. БюллетеньДата опубликования списания 14,Х 11.1973 УДК 531,71(088 Бромб ванов Заявит Куйбышевский филиал Всесоюзного института по прое организации энергетического строительства рованию ТНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕН 2 Выходы плру 10 и далтельному 12Принципва основанния емкостчастотнымстаточной спредставлен0 коммутато1 и вычисли астин подсоедин ее к измерительн устройствам.действия предлагаем на том, что функция ного измерителя пе выходом на рабочем тепенью точности а параболой вида: ены ому го устроист- преобразоваемещений с частке с может б до- ыть у = аха+ Ьх+ с,где х - входное пу в выходной пример частота ил танное за определ а, Ь, с, - параметр еремещение;параметр устройства, на и число импульсов, подсчи енный интервал времени ы функции преобразования Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения перемещений.Известен емкостной преобразователь пере мещений, содержащий два плоских, установленных параллельно неподвижных электрода и расположенный между ними, перемещаемый перпендикулярно к ним, подвижный электрод,Предлагаемый преобразователь отличается от известного тем, что каждый из электродов выполнен в виде двух разделенных диэлектрической прокладкой идентичных пластин, которые у неподвижных электродов расположены в однон плоскости, а у подвижного смещены одна относительно другой на известное расстояние в направлении рабочего перемещения подвижного электрода.Это позволяет повысить точность измерения.ю На чертеже изображен предлагаемыи преобразователь.Он содержит два неподвижных электрода, каждый из которых выполнен в виде двух идентичных пластин 1, 2 и 3, 4, разделенных диэлектрическими прокладками 5 и 6, и подвижный электрод, выполненный в виде двух идентичных пластин 7 и 8, сдвинутых одна относительно другой на известное расстояние Л и разделенных диэлектрической прокладкой 9. Нестабильность коэффициентов а, Ь, с под О влиянием мешающих факторов и временногодрейфа параметров датчиков, а также других элементов измерительной цепи преобразователей является источником погрешности измерения линейных перемещений.5 Для устранения влияния вариаций указанных параметров на точность измерения перемещсний в предлагаемом преобразователе с помощью коммутатора 10 к измерительному устройству 11 в любой последовательности о подключаются следующие пары пластин: 1 иКорректор А Дзесова Редактор О. Юркова Заказ 3376/5 Изд, Хг 1815 Тирани 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2 7, 7 и 3, 2 и 8, 8 и 4 двух неподвижных и подвижного электродов емкостного датчика, При этом сигналы на выходе измерительного устройства 11 связаны с входным перемещением соответственно зависимостями у, = а (х, - х)г + Ь (х, - х) + с+ х + ф) + Ь (х + х + Л) + с (2) у, = а (х, - х+ Ь)г + Ь (х, - х + Ь) + с у, = а (х, + х)+ Ь (х, + х) + с,где: ха в начальное значение входного перемещения;Ь - известное расстояние, на котороесмещены одна относительно другой пластины подвижного электрода емкостного датчика в направлении рабочего перемещения подвижного электрода. Сигналы уь уз, уз, у поступают в вычислительное устройство 12, реализующее алгоритм представляющий решение системы (2) относительно х,Реализация алгоритма (3) происходит в цифровом коде, в связи с чем процес: измерения занимает малый промежуток времени (порядка нескольких миллисекунд).Как видно из выражения (3), конечный результат измерения не зависит от стабильности 5 параметров а, Ь, с функции преобразования.Это позволяет достичь высокой точности измерения перемещений за счет автокоррекции результатов, приводящей к устранению влияния мешающих факторов, временного дрейфа и 10 нелинейности характеристики.Точность определяется только стабильностью величины Л, которая может быть выполнена практически с любой степенью точности.15 Предмет изобретенияЕмкостной преобразователь перемещений,содержащий два плоских, установленных параллельно неподвижных электрода и располо женный между ними, перемещаемый перпендикулярно к ним, подвижный электрод, отгичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый из электродов выполнен в виде двух разделенных диэлектриче ской прокладкой идентичных пластин, которые у неподвижных электродов расположены в одной плоскости, а у подвижного смещены одна относительно другой на известное расстояние в направлении рабочего перемещения ЗО подвижного электрода.