Емкостный преобразователь линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5688 19) С 01 В 7/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ДВТ 981/25-286.87 ,89. Бюл. вский гор Й аэрогид 2) 4283 22) 25.0 46) 15.0 е неподвижн тину 4 с двум электоодами 2 и подвижный э на второй пла материалаМеханизм п институт (72) В.А. полнен в виде охватывающего водящего элем на пластине 6 рается нз уссуммарного вес закрепленным одом 5 н магним 8. выталкиваюря этому обеспе ти вь рнческои жидкловия уравновса второй плана ней третьим шивани тины 6 лектр топ щей лем водящим эх силой втся посто ла год нство зазора между го преобразоваационных помех, параметров диэтом зазоре. 2 и кости м элект еля х вибр ьность в также лектри(71) Моско ный институт иЦентральнь родинамическийим. проф. Н.Е, ЖуковскогоПавленко, С.Д. Куликов,П.В. Миодушевский и А.С. Сергеев(54) ЕИКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИИЕЙНЬЗХ ПЕРЕМЕЦЕНИ 1(57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерения линейныхперемещений с помощью емкостного преобразователя, который содержит герметичный корпус 1, заполненный диэлектрической жидкостью, погруженную в ую диэлектрическую пласзакрепленными на ней и 3 треугольной формы ектрод 5, закрепленный тине 6, выполненной иэ эким удельным весом. ещения электрода 5 выпостоянного магнита 7, корпус 1, и магнитопро нта 8, закрепленногоУдельный вес диэлектИзобретение относится к измери.тельной технике и может быть использовано для измерения. линейных перемещений объектов, предназначенных для работы в условиях вибрации и изменения внешних условий окружающей среды - влажности, температуры, загрязненийй.Целью изобретения является по; вышение точности измерения линейных перемещений за счет уменьшения влия:ния нестабильности внешних условийи вибраций.На Фиг. 1 схематично показан 15 , предлагаемый емкостный преобразова-тель линейных перемещений; на фиг,2- то же, поперечный разрезЕмкостный преобразователь линейных перемещений содержит немагнитный 20 герметичный корпус 1, внутри которого расположены два неподвижных электрода 2 и 3, закрепленных на диэлектри, ческой пластине 4, жестко прикрепленной к торцам корпуса. Параллельно им 25 установлен с возможностью перемещения , вдоль их поверхности третий электрод 5, закрепленный на поверхности пластины 6, которая выполнена из материала с низким удельным весом, например 3 О из полистирольного или кремнийорганического пенопласта, Подвижный электрод 5 может быть выполнен в виде слоя металла, напыленного па поверхность пластины 6, обращенной к неподвижным электродам 2 и 3. Для обеспечения зазора между ними на поверхность подвижного или нелодвижного электродов может быть нанесен слой теФлона. Механизм перемещения 40 подвижного третьего электрода 5 выполнен в виде установленного с возможностью перемещения двухполюсного постоянного магнита 7, который охватывает своими полюсами корпус 1 снаружи и связывается с объектомконтроля (не показан) в процессе измерения. Закрепленный, например запрессованный на противоположной поверхности подвижной пластины 6 магнитопроводящий элемент 8 с выступающими полюс- ными наконечниками, форма которых соответствует Форме внутренней полости корпуса 1, служит для замыкания магнитного потока, создаваемого маг- . нитом 7. В дифференциальном вариайте исполнения преобразова.теля (фиг. 2) используется вторая пластина 6 с закрепленным на одной ее поверхности вторым подвижным электродом 5(Фиг. 2) и магнитопроводящим элементом 8, закрепленным на противоположной ее поверхности. Для перемещения ее вдоль поверхности пластины 4,на которой также закрепляется хотябы один электрод, служит второй постоянный магнит 7, установленный свозможностью перемещения по другуюсторону корпуса 1. Эти электродымогут создать или конденсатор переменной емкости (дифференциальный вариант) или компенсационный конденсатор постоянной емкости. Корпус 1заполнен диэлектрической, напримеркремнийорганической жидкостью 9 судельным весом, выбираемым из условиясоздания выталкивающей силы, практически равной суммарному весу подвижной пластины с третьим электродом 5и магннтопроводящим элементом 8, закрепленным на ней, Эта жидкость одновременно обеспечивает создание стабильных параметров диэлектрическойсреды в зазоре между подвижным и неподвижным электродами преобразователя, а также уменьшает трение междуними в процессе измерения линейныхперемещений. Блок 10 измерения и регистрации переменной емкости (илиемкостного сопротивления) преобразователя может быть подключен или к егонеподвижным электродам (подвижныйэлектрод выполняет функции экранирующего электрода) или между его неподвижным и подвижным электродами. Емкостный преобразователь линейных перемещений работает следующимобразом,При перемещении магнита 7 обеспечивается бесконтактное перемещениеэлектрода 5 относительно поверхностинеподвижных электродов 2 и 3, имеющих, например, треугольную форму,благодаря магнитной силе взаимодействия между магнитом и магнитопроводящим элементом 8, закрепленным наповерхности подвижной пластины 6. Вдифференциальном варианте исполнения(Фиг, 2) полюса обоих постоянных магнитов 7 располагаются таким образом,что магнитные. линии, замыкаясь черезмагнитопроводящие элементы 8 в противоположных направлениях, создают силы взаимного притяжения магнитопроводов. Это обеспечивает постоянствозазоров между электродами преобраэоз 146568вателя и удерживает их один напротивдругого.При перемещении электрода 5 вели"чина емкости между электродами 2 и3 будет изменяться в зависимости от5,положения этого электрода, не имеющего электрического вывода,Благодаря тому, что объем пеноматериала пластины 6 подбирается такимобразом, что выталкивающая сила состороны диэлектрической жидкости,действующая на нее, практически урав-.новешивает ее тяжесть, преобразователь не подвержен влиянию вибраций и 15силы тяжести, поскольку диэлектрическая жидкость одновременно демпфирует колебания этой пластины. Диапазон измерений такого емкостного преобразователя может составлять до нескольких метров. оставнтель Т. Бычковаехред Л.Сердюкона Корректор М, Василие Середа т Тираж 68 Подписное Заказ 932/4ВНИИПИ Госу митета по изобретениясква, ЖРаушская иям при ГКНТ СССРИ и отб.,венного 113035,изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Формула изобретения Емкостный преобразователь линей.ных перемещений, содержащий коРпус, . 25 расположенные в нем на диэлектрической пластине два неподвижных электрода и установленную параллельно им свозможностью перемещения вдож ихповерхности вторую диэлектрическуюпластину с третьим электродом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния нестабильности внешнихусловий и вибраций, он снабжен установленным с возможностью перемещениядвухполюсным постоянным магнитом,охватывающим корпус, и магнитопроводящим элементом, жестко закрепленнымн" противоположной -третьему электроду стороне второй диэлектрическойпластины, а корпус выполнен герметичным из немагнитного материала изаполнен диэлектрической жидкостью,удельный вес которой. выбран из условия уравновешивания веса второй пла"стины с третьим электродом и магнитопроводящим элементом выталкивающей их силой,