Емкостной дифференциальный датчик угла поворота

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубдик п 1)667799 ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 17.10.75 (21) 2187618/ 8-10 51) М присоединением 7 08 аявки-осударственный комитет СССР оо делам изооретеиий и открытий3) Приорит Опубликова Дата опубл 15.06.79. Бюллетеньования описания 25.06.79(72) Авторы изобретенияС. Вильнер, А. Ф. Кунин, В коянов и Д. А. Шпаги енинградский ордена Красного Знамени механический институт(54) ЕМКОСТНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧ УГЛА ПОВОРОТАово- атор Изобретение относится к области измерительной техники,Известны емкостные датчики угла прота, содержащие диэлектрические сти ротор с нанесенными на них токопроводящими полосками, соединенными с источником питания 1.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является емкостной дифференциальный датчик угла поворота, со-держащий диэлектрические статор и ротор снанесенными на них токопроводящими полосками, которые на статоре соединены с источником питания, а на роторе - в параллельную цепь 2 .Недостатком этого датчика является то,что он не позволяет с высокой точностьюизмерять чглы поворота.Целью изобретения является повышениеточности измерений.Это достигается тем, что в предлагаемомемкостном дифференциальном датчике угла поворота токопроводящие полоски статора соединены через одну в две параллельные цепи и подключены к источникупитания в противофазе, а расстояние между токопроводящими полосками ротора вдвое превышает расстояние между полосками ротора.На фиг. 1 изображена электрическая схема описываемого датчика; на фиг. 2 - изменение выходного сигнала, с помощью которого осуществляется фиксация углов поворота и измерение времени.Датчик состоит из диэлектрических статора 1 и ротора 2, на которых нанесены токопроводящие полоски 3. Токопроводящие полоски 3 на статоре 1 нанесены на равных расстояниях шириной сс через промежутки 1, а на роторе 2 - шириной сс. через промежутки (ос+ 2 ф ) . Та ким обра - зом, количество токопроводящих полосок на статоревдвое больше, чем на роторе 2. Токопроводящие полоски на статоре 1 соединены через одну в две параллельные цепи и подключены к источнику питания 4 в противофазе, а токопроводящие полоски на роторе 2 соединены между собой в параллельную цепь и выведены на массу датчика. Питание токопроводящих полосок статора 1 осуществляется синусоидальным напряжением от генератора высокой частоты че667799 Формула изобретения г,2 Тираж 865 Подписи род, ул, Проектная, 4 ЦИНИПИ филиал П Заказ 3447,34 Патент, г. Уж рез трансформатор с тремя обмотками. Двеобмотки трансформатора включены встреч " но "и питают параллельные цепи токопроводяфих полосок статора в противофазе, а выходной сигнал снимается с третьей (суммируюшей) обмотки.5Датчик работает следующим образом.При вращении ротора 2 его токопроводяшие слои образуют с токопроводягцими слоями статора 1 конденсаторы переменной емкости, Когда токопроводяшие полоски ротора 2 располагаются симметрично токопро- О- водящим полоскам одной или другой коммутационной цепи статора 1, с выходной обмотки трансформатора будет сниматься напряжение одной и той же амплитуды, но с фазой попеременно сдвинутой на 180 В 15моменг;"котда токопроводяшие полоски рогтора 2 будут располагаться против изоли""ровацйых промежутков"между токопроводяц 1 ими полосками статора 1, в суммируюшей обмотке трансформатора напряжение будет равно О. Моменты, когда напряжение, сни маемое с суммирующей обмотки трансформатора, будет равно О, повторяются через угол (А+ф ) , который является отсчетным углом поворота. Как видно из фиг. 2, огибаюшие выходного сигнала образуют четкую отсечку нулевого значения снимаемого напряжения, соответствующего номинальному"зцачейию отсчетного угла поворота, й поз" вбчяюст" путем подсчета импульсов питаюшего напряжения между смежными нулевыми отсечками выходного сигнала определить время поворота с точностью до одного периода питающей частоты, например, при частоте 100 кГц точность измерения времени будет 10 мкс.Использование изобретения позволяет повысить точность измерений с погрешностью менее 0,1%. Емкостной дифференциальный датчик угла поворота, содержащий диэлектрические статор и ротор с нанесенными на них токопроводяшими полосками, которые на статоре соединены с источником питания, а на роторе - в параллельную цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, токопроводящие полоски статора соединены через одну в две параллельныецепи и"подключены к источнику питания в противофазе, а расстояние между токопроводящими полосками ротора вдвое превышает расстояние между полосками статора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР127591, кл. б 08 С 9/02, 1957,2. Ахметжанов А. А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. М., 1975, с. 53 - 58.