Емкостный датчик угловых перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 1 30 51)4 С 0 ЗОБРЕТЕНИ ИСА ЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ СВИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерителвной технике и имеет целью повышение точности емкостного датчикаугловых перемещений путем устранения влияния непараллельности егоэлектродов. Емкостный датчик угловых перемещений содержит неподвякные потенциальные электроды в видекольцевых полос с сопряженными зубцами синусоидальной формы, которыеподключаются в процессе измеренийк четырехфазному источнику 10 питания, и подвижный дисковый электрод 1 с окнами, период повторения которых равен периоду размещения полос, На поверхности неподвижного электрода, обращенной к подвижному дисковому электроду, размещены распределенные по окружности секторообразные пластины 7, перекрывающие по площади полосы потенциальных электродов, размещенные на другой стороне общего диэлектрического основания 3. Число радиальных пластин в несколько раз может превышать число окон 2 подвижного электрода 1. Благодаря взаимодействию секторообразных пластин 7 с кольцевыми полосами потенциальных электродов на элект- С ропроводных кольцах 4, 5, предназначенных для подключения к фазочувствительному измерительному прибору 6, индуцируется сигнал, пропорциональный величине углового перемещения дискового электрода 1. При перекосе дискового электрода 1 фаза измерительного сигнала остается неизменной, благодаря чему повышается точность датчика. 2 ил.з 1502959Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений. 5Целью изобретения является повышение точности емкостного датчика угловых перемещений путем устранения влияния непараллельности или перекоса его электродов. 1 ОНа фиг. 1 показана конструкция емкостного датчика угловых перемещений и его подключение к измерительному блоку и источнику питания; на фиг. 2 - потенциальные электро ды датчика,Датчик содержит установленный с возможностью перемещения плоский дисковый электрод 1, в котором вы- ,20 полнены с заданным шагом сквозные секторообразные окна 2, Соосно с подвижным электродом 1 установлено неподвижное плоское диэлектрическое основание 3. На его внутренней по верхности, обращенной к подвижному электроду 1, закреплены концентрические электрически изолированные одно от другого внешнее 4 и внутреннее 5 электропроводные кольца. В про цессе измерений к кольцам 4 и 5 подключают фазочувствительный измерительный прибор б. На той же поверхности диэлектрического основания 3 размещены распределенные по его окружности и размещенные в интервале между кольцами 4 и 5 секторообразные электропроводные радиальныепластины 7, электрически изолированные одна от другой. На обратной сто роне диэлектрического основания 3 датчика, напротив радиальных пластин 7, закреплены пары 8 и 9 кольцевых потенциальных электродов, размещенных концентрично. В процессе 45 измерений к ним подключают 4-фазный источник 10 питания переменного тока. Каждая из пар 8 и 9 потенциальных электродов выполнена в виде сопряженных кольцевых полос 11 с зубцами синусоидальной формы. Период синусоиды равен периоду размещения окон 2 подвижного дискового электрода 1. Секторообразные радиальные пластины 7 перекрывают обе пары 8 и 9 потенциальных электродов, Число радиальных пластин 7 выбирается в несколько раз превышающим числоокон 2 подвижного электрода 1. Датчик работает следующим образом.Радиальные пластины 7 образуют с расположенными напротив них кольцевыми фигурными полосами 11 потенциальных электродов конденсаторы постоянной емкости с площадями обкладок, равными площади их взаимной проекции одна на другую, Так как ширина каждой кольцевой полосы 11 изменяется по синусоидальному закону, а фазы напряжения питания на смежных полосах 11 сдвинуты междуособой на 90 , результирующие фазы ЭДС, наводимых на радиальных пластинах 7 парами 8 и 9 потенциальных электродов, также изменяются вдоль .направления углового перемещения по синусоидальному закону с периодом, равным периоду синусоидальных зубцов полос 11.При вращении подвижного дискового электрода 1 на его электропроводных межоконных промежутках индуцируется электрический заряд, результирующая фаза которого изменяется при угловом перемещении 6 электрода 1 практически по линейному периодическому зако.с ну. Съем измерительного сигнала с дискового электрода 1 осуществляется с помощью концентричных колец 4 и 5, образующих с электродом 1 емкостный токосъемник.Так как поверхность радиальных пластин 7 эквипотенциальна в радиальном направлении, перекос (непараллельность установки) подвйкного электрода относительно потенциальных электродов вызывает одновременное пропорциональное изменение величины измерительного сигнала на кольцах 4 и 5, а его фаза остается неизменной. Благодаря этому устраняется влияние возможной непараллельности подвижного электрода относительно потенциальных электродов и повышается точность датчика. Формула изобретения Емкостный датчик угловых перемещений, содержащий установленый с возможностью углового перемещения дисковый электрод с секторообразными окнами, соосно установленное неподвижное диэлектрическое основание, закрепленные на одной его поверхности электропроводные кольца, преднаСоставитель И. Кислицинедактор Н. Рогулич Техред М.Дидык Корректор Н. Корол Подписи 83 Тир 6 5 аказ сударственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. ч/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уд. Га01 5 15029596 значенные для подключения в процес- нения влияний пврекоса дискового се измерений к фазочувствительному электрода, он снабжен электричесизмерительному прибору, и размещен- ки изолированными одна от другой ные на том же основании две пары по- электропроводньаки секторообразными5тенциальных электродов, каждая из пластинами, распределенными по окружкоторых выполнена в виде двух кольце- ности основания и размещенными межвых полос с сопряженньики зубцами ду электропроводньии кольцами в одсинусоидальной формы, период повто- ной плоскости с ними, а пары потенрения которых равен периоду размеще О циальнык электродов размещены на ния окон дискового электрода, о т- противоположной поверхности основал и ч а ю щ и й с я тем, что, с ния напротив секторообразных полос целью повывения точности путем устра- и перекрывают их по площади.