Емкостной измеритель перемещений

: Оамцюопншех цю аи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБР ПИСАНИ ВИДЕТЕ ПЬСТ АВТОРСКО(21) 2972905/18-28 общую точку дифференциальными обмот- (22) 0408.80 ками, подключенными к первым двум (46) 23,08.83. Бюл, Р 31 выходам коммутатора, третий выход (72) .Б. Гриневич, М,Н. Сурду которого соединен с общей .точкой прибора, обмоткой .смещения, один вы"Ф (71) Институт электродинамики. вод которой соединен с, общейточкой дифференциальных обмоток, регулируе- (53) 621.317.39 531.717(088.8) мой обмоткой, включеннОй, между вторым (56) 1. Авторское свидетельство СССР выводом обмотки смещения и общей точйо заявке Р. 2385760/28,кл.а 01 В 7/00, кой прибора, и указательной обмоткой,.и детектор равновесия, входом подключенный к указательной обмотке, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке. 9 2932491/28,кл.0 01 В 7/00 выод которого связан с управляющим входом регулируемой обмотки, 1980 (прототип), о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, (54)(57) ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЪ ПЕРЕ- с целью повышения быстродействия, МЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, один коммутатор выполнен в виде четырех вывод которого соединен с общей точ- четырехпозиционных переключателей, кой прибора, коммутатор, емкостный блок управления выполнен в виде дедифференциальный преобразователь с шифратора, а измеритель снабжен импотенциальным электродом, подключен-. пульсным пороговым элементом, первый ным к генератору, экранирующим элект- вход которого подключен к четвертому родом с двумя-рядами равномерно распо" выходу коммутатора, счетчиком, вхоложенныхэлектрически прозрачныхдом подключенным к выходу импульсногоЯ окон, подключенным к общей точке при- порогового элемента, а выходом - к бора, и секционированным токовым входу блока управлейия, и образцоэлектродом с двумя рядами секций, ко" вой мерой, включенной между выходом торые .подключены к входам коммутатора, генератора и вторым входом импульскомпаратор токов с двумя имеющими ного порогового устройства.1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения перемещений,Известен емкостный измеритель перемещений, .содержащий генератор, 5дифференциальный емкостный преобразователь и блок обработки измерительной информации 1.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является 10емкостный измеритель переключений,содержащий генератор, один выводкоторого соединен с общей точкойприбора, коммутатор, емкостный дифференциальный преобразователь с по"тенциальным электродом, подключенным к генератору, экранирующим электродом с двумя рядами равномерно расположенных электрически прозрачныхокон, подключенным к общей точкеприбора, и секционированным токовымэлектродом с двумя рядами секций,которые подключены к входам коммутатора, компаратор токов с двумя имеющими общую точку дифференциальнымиобмотками, подключенными к первымдвум выходам коммутатора, третий выход которого соединен с общей точкойприбора, обмоткой смещения, один вывод которой соединен с общей точкойдифференциальных обмоток, регулируемой обмоткой, включенной между вторым выводом обмотки смещения и общейточкой прибора, и указательной обмоткой, и детектор равновесия, входомподключенный к указательной обмотке, 35выход которого связан с управляющимвходом регулируемой обмотк и 2 1,Недостатком известных измерителей является невысокое быстродействие, обусловленное необходимостью 40ручного переключения коммутатора.Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что коммутатор выполнен в виде четырех четырехпозиционных переключателей,блок управления выполнен в виде дешифратора, а измеритель снабжен импульсным пороговым элементом, первыйвход которого подключен к четвертомувыходу коммутатора, счетчиком, входомподключенным к выходу импульсногопорогового элемента, а выходом - квходу блока управления, и образцовоймерой, включенной между выходом гене-ратора и вторым входом импульсногопорогового устройства.На чертеже прйведена блок схемаизмерителя.Устройство содержит генератор 1,емкостный дифференциальный преобразо"60вательс потенциальным электродом 2,подключенным к генератору 1, экранирующим электродом 3 и секционированным токовым электродом 4 с секциями 4,1 - 4.4, коммутатор 5,входы которого подключены к секциям токового электрода 4, блок 6 управления в виде дешифратора, компара" тор 7 токов с дифференциальными об" мотками 8 и 9, обмоткой 10 смещения,регулируемой .обмоткой 11 и указательной обмоткой 12, детектор 13 равновесия, подключенный к указательной об" мотке, импульсный пороговый элемент 14, счетчик 15, подключенный входом к выходу порогового элемента 14,а выходом - к входу блока б управления, и образцовую меру,16, включенную между выходом генератора и вторым входом импульсного пороговогоэлемента 14.Измеритель работает следующим образом.Пусть в исходном положении к дифференциальным обмоткам 8 и 9 компаратора 7 токов подключены секции 4.1и 4,2, причем секция 41 открытана 3/4, а секция 4,2 - на 1/4. Приэтом через обмотки компаратора 7 токов протекают такие токи,что магнитный поток в нем равен нулю, если число витков регулируемой обмотки 11также равно нулю. Если экранирующий электрод сместится, то в компараторе 7 токов возникнет магнитный поток, который вызовет протекание тока неравновесия в указательной обмотке 12, При этом детектор 13 равновесия изменит числовитков регулируемой обмотки 11 так,что магнитный поток в компараторе7 снова станет равным нулю,Равновесное число витков регули.руемой обмотки 11 будет пропорционально измеряемому перемещению. Еслиизмеряемое перемещение превысит половину ширины секции, то переходятк измерению перемещения при помощидифференциального конденсатора издругого ряда, При этом к компаратору 7 токов подключаются секции 43 и 4.4 токового электрода. Если измеряемое перемещение превысит ширинуодной секции или 3/2 ширины секции,то его измеряют снова последователь"ным подключением пар секций 4.1и 4.2, а затем 4,3 и 4.4, однакопри этом изменяют,на обратную полярность подключение укаэанных секций к дифференциальным обмоткам 8 и 9 компаратора, 7 токов.Для обеспечеиия автоматическогоуправления коммутатором 5 последний выполнен с четвертым выходом, к которому подключается одна из неработающих в данный момент секций. Например, при работе на секциях 4,1 и 42 к дополнительному выходу может быть подключена секция 4.4, В пределах выбранного поддиапазона измерения открытая площадь этой секции больше или равна 3/4 всей ее площади.Следовательно, при правильно включенном коммутаторе на вход импульсного-35, Рауш ТирВНИИПИ Госудапо делам из13035, Москва,Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/ лиал ППП фПате ород, ул, Проектная епорогового элемента. 14 должен поступать ток, величина которого больше или равна 0,75 1где 1 д- ток секции, когда последняя-полностью открыта. При помоши образцовой меры 16 навторой вход импульсного порога вого элемента 14 поступает образцоВый ток, равный 0,75 1 ,. Пороговый элемент 14,сравнивает эти два тока и выдает импульсы тогда, Йогда ток на четвертом выходе коммутатора 10 5 меньше чем 0,75 1 (н, следовательно, поддиапазон измерения выбран неправильно). Эти импульсы переключаютсчетчик 15, который через блок 6 управления изменяет состояние коммутатора до тех пор, пока ток подключенной к дополнительному выходу секции не превысит образцовый ток. Это означает, что поддиапазон выбран правильно и можно приступить,к урав новешиванию.Изобретение позволяет автоматизировать процесс выбора поддиапазона измерения и за счет этого резко повысить быстродействие прибора.