Емкостный датчик перемещений

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразователях для измерения малых перемещений.5Целью изобретения является повышение чувствительности емкостного датчика перемещений путем изменения эффективной площади электропроводных пластин (электродов датчика)одновременно с изменением расстояния (зазора) между ними.На чертеже схематично представлен емкостный датчик перемещений, разрез.Емкостный датчик перемещений содер-,5 жит две электропроводные пластины 1 и 2, установленные с возможностью изменения зазора между ними. На периферии одной из пластин 2 размещено ограничительное кольцо 3, выполненное из диэлектрического материала. Между электропроводной пластиной 2 и ограничительным кольцом 3 герметически закреплены концы диэлектрической пленки 4 из упругого материала, которая зак рывает капельный электрод из электро- проводной жидкости 5. Этот электрод размещен в выемке 6, выполненной в центре электропроводной пластины 2, и погружен в диэлектрическую жидкостьзаполняющую объем между поверхностью этой пластины 2 и диэлектрической пленкой 4. Межфазное натяжение на границе электропроводной и диэлектрической жидкостей 6 выбрано из условий:та дх. й дтф7дпл, дъ ЭФ фжплзПл,Э 3 где 1 - коэффициент межфазногодФ. Д.жнатяжения на границеэлектропроводной и диэлектрической жидкостей;6 , - коэффициент межфазногонатяжения на границе 45пластины с выемкой иэлектропроводной жидкостью капельного электрода;6,- коэффициент межфазногонатяжения на границеэлектропроводной пластины 2 и диэлектрической жидкости 7;6 - коэффициент межфазногонатяжения на границедиэлектрической пленки4 и диэлектрическойжидкости 7; коэффициент межфазногонатяжения на границе .диэлектрической пленки4 и электропроводнойжидкости 5.Емкостный датчик перемещений работает следующим образом,При изменении зазора между электропроводными пластинами 1 и 2 в направлениях М происходит деформация капельки электропроводной жидкости 5,изменяется площадь изолированногопленкой 4 контактного пятна междуэтим капельным электродом и электропроводной пластиной 1, что приводитк изменению эффективной площадиэлектродов и зазора в емкостном датчике. Поскольку зазор между электродными пластинами датчика в областиконтактного пятна равен толщине диэлектрической пленки 4, которая меньше расстояния между пластинами 1 и 2, изменение площади этого пятна приводит к существенному изменениюемкости датчика, что увеличивает крутизну характеристики преобразованиядатчика,Описанное соотношение коэффициентов межфазного натяжения предотвращает растекание капельки электропроводной жидкости 5 по электропроводнойпластине 2 или диэлектрической пленкеобеспечивая, кроме того, смачивание пластины 2 и пленки 4 диэлектрической жидкостью, что позволяет сохранить форму и выходные характеристики емкостного датчика.формула изобретенияЕмкостный датчик перемещений, содержащий две установленные с возможностью изменения зазора между ними электропроводные пластины и размещенное на периферии одной из них ограничительное кольцо из диэлектрического материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности,он снабжен капельным электродом из электропроводной жидкости и закрывающей его диэлектрической пленкой из упругого материала, концы которой герметично закреплены междуэлектропроводной пластиной, и раЗмещенным на ней ограничительным кольцом, в этой же пластине выполнена выемка в центре для размещения в ней капель- ного электрода, а объем между поверхел. лк 6 лл. э.мСоставитель М.ЛаварищекРедактор Н.Гунько Техред Л.Олийнык Корректор К,йароьи Заказ 6371/37 Тираж 683 ПодписноеВНИИПОГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина,101 5 1516744 ностью этой пластины и диэлектрической пленкой заполнен диэлектрической жидкостью с межфазным натяжением на границе между нею и электропроводной жидкостью капельного электрода, выб 5 раиным из условийт. 9.)В эФ. 9% т эзт.9,ФфФб 6ел. эл эю. 9 з лл.р пл. эж 110 где Ь- коэффициент межфазногонатяжения на границеэлектропроводной и диэлектрической жидкостей;6,э - коэффициент межфазного натяжения на границе пласти 6ны с выемкой и электропроводной жидкостью капель- ного электрода;коэффициент межфазного натяжения на границе пластины с выемкой и диэлектрической жидкостью;коэффициент,межфазного натяжения на границе пленки и диэлектрической жидкостикоэффициент межфазного натяжения на границе пленки и электропроводной жидкости.