Емкостный датчик угла наклона

(19) (И) 1 В 7/3 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ 1тропроводящей жидкостью, две электропровод ные обкладки, изолированные одна от другой и от корпуса и прилегающие к наружной поверхности изоляционной стенки камеры, и электрический проводник, находящийся в по. стоянном электрическом контакте с электро- проводящей жидкостью, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, камера выполнена сферической, электропроводные обкладки - полусферичес. кими, а электропроводящая жидкость эанимае половину объема сферической камеры и кон тактирует с электрическим проводником в центре сферы. и ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Заявка, Франции. йе 2368010,кл. 6 01.В 7/30, 1978.2. Заявка Великобритании йф 2032110,кл. 6 01 В 7/30, 1979 (прототип),(54) Д 7) ЕМКОСТНЫЯ ДАТЧИК УГЛА ИАКЛО.НА, содержащий металлический корпус с выполненной из изоляционного материала герметизированной камерой, частично заполненной элек. ФС:тфсЛф : "ф138 2половину объема сферической камеры и контактирует с электрияеским проводником вцентре сферы.На чертеже представлен емкостной датчикугла наклона, общий вид,Датчик содержит металЛический корпус 1с изоляционным слоем 2 на его внутреннейповерхности, крышкой 3 и изоляционной прокладкой 4. Внутри корпуса размещены двеэлектропроводные обкладки 5 и 6 конденсатора, изолированные одна от. другой прокладкой 7 и плотно охватывающие своими профилированными по полусфере.,торцами наружнуюповерхность изоляционной стенки 8 герметизированной, сферической камеры 9, заполненнойнаполовину электропроводящей жидкостью 10,например ртутью. Эта жидкость образует средний, подвижный электрод конденсатора и находится в постоянном электрическом, контакте сэлектрическим проводником 11, являющимсявыводом датчика. Электрические проводники12 и 13 являются выводами датчика, присоединенными к обкладкам 5 и 6 конденсатора.Датчик закрепляется на объекте в вертикальномположении,. Датчик работает следующим образомПри отклонении объекта (не показан) отвертикального положения на угол а изменяются емкости С - 1 О и С ,между егообкладками 5 и 6 и электропроводящей. жидкостью 10 соответственно. При а = 0 емкостьС является максимальной, а С 5. ,минймалвной, При угле наклона а ь 90, т. е,апри горизонтальном положении датчика, емкости С 5 = С , При дальнейшем увеличении угла а вплоть до 180 емкость С 5,продолжает увеличиваться, достигая максимума, .а емкость С- уменьшается цо минимума.Изменения электрических емкостей и их соот.ношений могут измеряться электрическим спо.собом, например включением емкостей Си С10 в .контуры автогенераторов. Частотыавтогенераторов, измеренные, например, цифровыми средствами, несут информацию об измененииугла наклона объекта, Диапазон измеряемыхуглов, без учета знака угла наклона относительно вертикальной оси У составляет180.Для уменьшения чувствительности емкостного датчика к вибрациям и случайным помехамсферическую полость камеры 9 заполняют неэлектропроводяшей жидкостью, в которую до-бавляют электропроводящую жидкость, несмешивающуюся с первой. Обе жидкости долж.ны полностью заполнить сферическую полостькамеры.г 1 реимуществом предлагаемого датчикаявляется более широкий диапазон измеренияутла наклона в пространстве 1180 ) при откло.ненни объекта от вертикали в любой и:пакости. 1 . 10219Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частностидяя измерения угла наклона объекта в пространстве относительно вертикального положения.Известен датчик угла наклона электрокон.тактного типа, содержащий корпус с частичноцилиндрической внутренней стенкой, в которуювмонтированы на расстоянии один от другогоконтактные элементы. Подвижный электропро.водный элемент, перекатывающийся при накло 0не объекта по цилиндрическому участку стенки,обеспечивает замыкание соответствующей ларыконтактных элементов 11) .Недостатком датчика является невозмож.ность определения угла наклона объекта приего поворотах относительно осей, перпендику.лярных продольной оси датчика, а также не.возможность обнаружения изменений углй наклона объекта при вертикальном расположениипродольной оси датчика, так как он работоспособен лишь при горизонтальном располо.женин продольной оси, являющейся осью враще.ния датчика,Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому изобретению является емкостный датчик угла наклона, содержащий.металлы.ческий корпус с выполненной из изоляцион.ного материала герметизированной камерой,частично занолиениой электропроводящей жид.костью, например ртутью, две электропроводные обкладки, изолированные одна от другои от корпуса и прилегающие к наружной поверхности изоляционной стенки камеры, и элек.трический проводник, находящийся в постоян.ном электрическом контакте с электропроводящей жидкостью. Камера имеет частичносферическую поверхность, а электрический проводник образует электрический контакт сэлектропроводящей жидкостью около дна час.точно сферической полости 21.Недостатком известного датчика являетсяограниченный диапазон измерений угла наклонаобьекта, составляющий 1 19,5.Целью изобретения является расширение диапазона измерений,Поставленная цель достигается тем, что вемкостном датчике угла наклона, содержащемметаллический корпус. с выполненной из изоляциоиного материалами герметизированной. камерой, частично заполненной электропроводя.щей жидкостью, две электропроводные об. 50кладки, изолированные одна от другой и откорпуса и прилегающие к наружной поверхнос.зи изоляционной стенки камеры, и электричес.кий проводник, находящийся в постоянномэлектрическом контакте с электропроводяшей 55жидкостью, камера выполнена сферическойэлек гропроводные обкладки - полусферичес.кими, электропроводящая ющкость занимает1021938,Составитель С, Скрыпниедактор Н, Рогулич Техред Е.Харитончик1 ктор А. Тяск Подписно За к ная, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 2/30 ВНИИПИ Госу по делам иэо 113035, Москв, Ж, Раушская митета СССР тий наб., д 435