Емкостной измеритель перемещений

ТСНИ 50 Л Эав а 01 ПИСАНИ ЗОБРЕТЕНИ ЙА СТВ СКОМУ СВИДЕ(71) Институт электродинамики АН Ук"раинской ССР(56) 1. Алюковский В.А. Емкостныепреобразователи перемещения. М.-Л.,фЭнергия" 1966.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2339174/18-28,кл. 6 01 В 7/00, 1976 (прототип).(54)(57) ЕИКОСТНЫИ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕ.МЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, детектор равновесия, компаратор токовс указательной обмоткой, подключенной к детектору равновесия, ббмоткой смещения, регулируемой обмоткойи двумя дифФеренциальными обмотками,подключенными через последовательносоединенные обмотку смещения ирегулируемую обмотку к общей точкеизмерителя, коммутатор, состоящий нзтрехпозиционных переключателей и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН имеющий три .выхода, два из которых подключены к дифференциальным обмоткам компаратора токов, емкостяый преобразователь перемещений с потенциальньм электродом, подключенным к генератору, экранирующнм электродом, подключенньм к общей точке измерителя, исекционированным токовым электродом, каждая секция которого подключена к одному из трех- позиционных переключателей коммута тора, а также блок управления, состоящйй из последовательно включенных импульсного порогового блока, счетчика и дешифратора,подключенного к управляющему входу коммутатора, о т л и.ч а а щ и й а я тем,что, с целью расширения диапазона измерения, экранирующий электрод выполнен с одним электрически прозрачным окном, секциоиированный токовый электрод разделен на и равных секций, ширина которых равна шири- Я не окна экранирующего электрода, число д секций токового электродавыбирается .из неравенства о 3 3, . а вход импульсного порогового блока подключен к третьему выходу коммутатора.Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно кизмерениям перемещений.Пзвестен емкостный измерительперемещений, содержащий диферен- фциальный конденсатор и схему обработки измерительного сигнала 11 .Недостатком этого измерителя является значительная погрешностьизмерения и узкий, по сравнениюс размерами дифференциальных электродов конденсатора, диапазон измерения.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяемкостный измеритель перемещений,содержащий генератор, детектор рав:,новесия, компаратор токов с указательной обмоткой, подключенной кдетектору равновесия, обмоткой смещения, регулируемой обмоткой и двумя дифференциальными обмотками,подключенными через последовательно.соединенные обмотку смещения и регулируемую обмотку к общей точкеизмерителя, коммутатор, состоящийиз трехпозиционных переключателей иимеющий три выхода два из которыхподключены к диФференциальным обмоткам компаратора токов, емкостныйпреобразователь перемещений спотенциальным электродом подключенным к генератору, экранирующим электродом, подключенным к общей точкеизмерителя, и секционированным токовым электродом; каждая секция которого подключена к одному из трехпозиционных переключателей коммутатора, а также блок управления,состоящий из последовательно включенных импульсного порогового блока,счетчика и дешифратора, подключенного к управляющему входу коммутатора 12 1.Однако для этого устройства характерен недостаточно широкий диапазон измерения. 45Целью изобретения является расширение диапазона измеренияПоставленная цель достигаетсятем, что зкранирующий электрод выполнен с одним электрически прозрачным окном, секционированный токовыйэлектрод разделен на и равных секций, ширина которых равна ширинеокна экранирующего электрода числр и секций токового электрода выбирается из неравенства и ) 3, а 55вход импульсного порогового блокаподключен к третьему выходу коммутатора.На чертеже представлена принципи.альная схема устройства. 60Устройство содержит генератор 1,потенциальный электрод 2 дифференциального емкостного преобразователя, подключенный к генератору 1,экранирующий электрод 3 с одним электрически прозрачным окном, секционированный токовый электрод 4 с секциями 4,1, 4.2 и 43, коммутатор 5,состоящий из трехпоэиционных переключателей 5.1, 5.2 и 53 и имеющийтри выхода, блок б управления, состоящий из последовательно соединенных импульсного порогового блока 7, счетчика 8 и дешифратора 9,компаратор 10 токов с дифференциальными обмотками 11 и 12, обмоткой13 смещения, регулируемой обмоткой,14 и указательной обмоткой 15, идетектор 16 равновесия.Устройство работает следующимобраэом,Пусть прозрачное окно экранирующего электрода 3 находится против секций 4.1 и 4.2 токового электрода 4, а к дифференциальным обмоткам 11 и 12 компаратора 10 токов под,ключены, например, секции 4.2 и 4.3.При этОм к входу импульсного порогового блока 7 подключена секция4.1. Так как эта секция при принятомположении экранирующего электрода3 открыта, через нее на вход импульсного порогового блока 7 потечет ток. Блок 7 срабатывает и подает импульс на счетчик 8, изменяятем самым состояние коммутатора 5.При этом к компаоатору 10 токов будут подключены секции 4.3 и 4.1, ак импульсному пороговому блокусекция 4.2. Однако секция 4.2 также открыта, поэтому импульсный пороговый блок 7 сработает и переведет счетчик 8 и коммутатор 5 в положение, при котором к компаратору10 токов подключены секции 41 и 4.2токового электрода, а к входу импульсного порогового блока 7 - секция 4.3. Секция 4,3 полностью экранирована экранирующим электродом3, поэтому импульсный пороговыйблок 7 в укаэанном состоянии не генерирует импульсы, Далее идет измерение перемещения на выбранной паресекций. При этом в качестве нулевогопринято состояние, при котором однаиз секций (например 4.1 ) полностьюоткрыта и на данной паре секций 4.1и 4.2 на данном поддиапазоне измерения измеряется перемещение экранирующего электрода на величину,равную ширине одной секц.и. В концевыбранного поддиапазона измеренияполностью открытой оказывается секция 4.2, а регулируемая обмотка 14имеет максимальное число витков.При этом измеряемое на данном диапазоне перемещение прямо пропорционально числу витков регулируемойобмотки 14. Поэтому по состоянию коммутатора 5 и управляющего им счетчика 8 и числу витков регулируемойобмотки 14 можно однозначно отсчитать измеряемое перемещение.;му диапазон измеряемого перемещенияописываемого устройства равен суммарной ширине. секций токового электрода и вдвое превышает диапазон 5 измерения известного устройства. Составитель В.Николаевактор И.Николайчук .Техред О.Веце Корректор Г,Ога 988/40 Тираж 602 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, )Е, РаушЭак ое ектная филиал ППП фПатент Ужгород, ул. На каждом поддиапазоне измеренияустройства можно измерять перемеще-ние, равное ширине одной секции, ана трех поддиапазонах - перемещение,равное ширине трех секций токовогоэлектрода, для чего нужны только Подпомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/