Измеритель угловых перемещений

(21) 4273135 ( 22) 01.07.8 (46) 23,12.8 (71) Куйбыше 5-28Бюл. У 47кий авиационный инсС.П. Королева 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР титут им. акад(56) Авторское свидетельство СССР И 1046602, кл. О 01 В 7/00, 1983.Авторское свидетельство СССР В 1249309, кл. О 01 В 7/30, 1985.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛОВЫК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измери-. тельной технике и позволяет повысить точность измерения угловых перемещений за счет повышения линейности пре.образования, а также тепло- .и влагостойкости измерителя. Измеритель содержит прямоугольные электроды 1 и 2 емкостного датчика угла, установленные с возможностью поворота один относительно другого вокруг .общей оси вращения, а также корректирующий индуктивный элемент 4 и корректирующий конденсатор 5, подключенные к входам сумматора. Индуктивный элемент выполнен в виде плоской катушки ин; дуктивности в гибридно-пленочном исйблнении, а конденсатор 5 - в виде проводящего слоя на противоположной поверхности диэлектрического основания одного из прямоугольных электродов, Благодаря суммированию емкостного сопротивления емкостного датчика угла, индуктивного сопротивления элемента 4 и емкостного сопротивления корректирующего конденсатора,5 обеспечивается коррекция нелинейностихарактеристики преобразования датчика угла, а также ее более высокаястабильность, так как корректирующий, ра конденсатор выполнен на общем диэлек- ффффф трическом основании с емкостным дат"чиком угла. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений.5Цель изобретения - повышениеточности измерения за счет повышениялинейности преобразования, а . такжеза счет увеличения тепло- и влагостойкости измерителя. 10На фиг. показана схема измерителя угловых перемещений; на фиг.2откорректированная выходная характеристика (а) измерителя, полученнаяв результате сложения характеристик 15(Ь) преобразования емкостного датчика угла и характеристик (с) индуктйв-,ного корректирующего элемента.Измеритель угловых перемещенийсодержит емкостной датчик угла, прямоугольные электроды 1 и 2 которого,размещенные на диэлектрических осно- .ваниях,имеют общую ось 3 вращения,с которой совмещена линия пересечения активных внутренних поверхностейэтих электродов или их продолжений,На активной поверхности, напримерэлектроде 2, расположен корректирующий индуктивный элемент 4,имеющийгибридно-пленочное выполнение. На 30противоположной поверхности диэлект-,рического основания другого электродаемкостного датчика расположен корректирующий конденсатор 5. Активные поверхности электродов 1 и 2 размещеныв общей плоскости с охватывающими ихохранными электродами б. Имеется также экраиирующий электрод 7, выполненный в виде полого цилиндра, ось которого совмещена с осью 3 относительно вращения прямоугольных электродов1 и 2 и соединенных электрическис охранными электродами 6. Междуэлектродами 1 и 2 подключены корректирующий конденсатор 5 и схема 8 измерения их суммарного емкостного сопротивления. Индуктивный элемент 4подключен к схеме 9 измерения индуктивного сопротивления, которыйчерез усилитель 10, имеющий переменный коэффициент усиления, подключенк одному из входов сумматора 11,к второму входу которого подключенасхема 8 измерения суммарного емкостного сопротивления, 35Измеритель угловых перемещений работает следующим образом.При изменении углового положенияконтролируемого объекта, связываемого с осью 3 вращения одного из электродов, изменяется угол 4 между этими электродами 1 и 2, что приводит к изменению емкости между ними, которая измеряется схемой 8 измерения суммарного емкостного сопротивления емкостного датчика угла и корректирующего конденсатора 5. Изменение емкостного сопротивления в функции угла Ч поворота одного электрода относительно другого представлено характеристикой Ь, имеющей нелинейные участки на краях диапазона измерения 0-180 угл.град. Компенсация этой нелинейности осуществляется с помощью корректирующего индуктивного элемента, сопротивление которого благодаря зкранирующему влиянию вихревых токов, наводимых в активной поверхности прямоугольного электрода 1, определяется характеристикой с с помощью усилителя 10, имеющего переменный коэффициент усиления, осуществляется регулирование величины корректирующего воздействия индуктивного элемента 4, В результате суммирования характеристик Ь и с на выходе сумматора 11 получается линейная характеристика а индуктивно-емкостного измерителя угловых перемещений во всем диапазоне изменения угла от 0 до 180 угл. град.Выполнение корректирующего конденсатора 5 в объеме первого электрода1 и применение общего с ним диэлектрического основания способствуютповышению тепло- и влагоустойчивостиизмерителя, так как и корректирующий,и измерительный конденсаторы оказываются в одинаковых условиях внешнейсреды,Формула изобретенияИзмеритель угловых перемещений, содержащий емкостной датчик угла, образованный двумя плоскими, установленными на диэлектрических основаниях с возможностью поворота один относительно другого прямоугольными электродами, активные поверхности которых пересекаются по прямой, совпадающей с нх осью вращения, подключенный между ниии корректирующий конденсатор и схему измерения их суммарного емкостного сопротивления, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюз 14464604 повышения точности, он снабжен кор- лем с переменным коэффициентом усиректирующим индуктивным элементом вления и сумматором, к второму входу гибридно-пленочном исполнении, раэ- которого подключен выход схемы измемещенным на диэлектрической подложке, рения емкостного сопротивления, а которая закреплена на активной по- корректирующий конденсатор выполнен верхности одного из электродов, под- в виде электропроводного слоя на ключенной к нему схемой измеренияпротивоположной поверхности диэлектиндуктивного сопротивления, последо- рического основания другого электвательно соединенными с ней усилите рода.1ФАРСоставитель С. Лупачратилло Техред Л.СердюковаедакторКорректорО, Кравцова Заказ 6737/45 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5роизводственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул, Проектная, 4