Преобразователь перемещений

(19) П 1 1)5 601 В 00 арппяР Е ИЗОБРЕТЕН ротехническ (Ленина)сипов стные диффемещения.рис. 4 б.ые телескопы ред А. Хьютин ПЕРЕМЕЩ Изобретение относится хинке и может быть изионных . системах а к измеритель- использовано томатического ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) П РЕ ОБРАЗ ОВАТЕЛЬНИЙ(57)ной тев прец 2 регулирования линейных перемещений. С целью повышения точности за счет обеспечения нечувствительности к информативным составляющим перемещения и влиянию краевых эффектов в преобразователе использован генератор 1 квадратурных сигналов равной амплитуды, запитывающий дифференциальный емкостный датчик 3, выходной сигнал которого через преобразователь 5 ток - напряжение и поло- совой усилительпоступает на первый вход фазочувствительного преобразователя 9 Краевые эффекты подавляются в результате выполнения подвижной пластины датчика 3 с охранным кольцом, подключенным к шине нулевого потенциала. Нечувствительность к перемещению подвижной пластины датчика 3 в направлении, перпен- д дикулярном его плоскости, обеспечивается Ж конструкцией датчика 3. 2 ил.Формула изобретения 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в прецизионных системах автоматического регулирования линейных перемещений.Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения нечувствитель-. ности к информативным составляющим перемещениям и влиянию краевых эффектов.На фиг, 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг, 2 - конструкция е)нкостного датчика.Преобразователь содержит квадратурный генератор 1, шину 2 нулевого потенциала, е 1 икостный датчик 3, фазосдвигающий блок 4, преобразователь 5 ток - напряжение, полосовые усилители 6 и 7, фазочувст. внтельный детектор 8, нелинейный функциональный преобразователь 9.Емкостной датчик 3 (фиг. 2) содержит неподвижные диэлектрические пластины 10, прокладку 11, подвижную диэлектрическую пластину 12, контактные площадки 13 - 15, уЧастки 16 и7 металлизации, металлическую фольгу 18. Каждая из двух неподвИжных пластин 10 имеет на внутренней поверхности два изолированных один от другОго металлизированных участка с контактными площадками 13. Неподвижные пластины 10 и подвижная пластина 12 крепятся к основанию разъемными металлнческими обоймами, Подвижная пластина 12 имеет рабочий металлизированнцй участок 17 и металлизированный участок 16 в виде охранного кольца, Рабочие металлизированные участки 17 и 16 нанесе- нЫ с обеих сторон пластины 12, электричЕски соединены один с другим и подпаиваются посредством контактной площадки 14. Металлизированное покрытие 16, нанесенное с обеих сторон пластины 12 и по ее торцам, образует заземляемую посредством контактной площадки 15 охранную зону, устраняющую краевые эффекты. Участки пластины, соответствующие соединению рабочих металлизированных участков 17 с контактной площадкой 14, покрыты изолирующим лаком и закрыты тонкой металлической фольгой 18, электрически соединенной с металлизированным участком 16 в виде кольца. 1(атчик 3 преобразует перемещение подвижной пластины влево - вправо в зазоре в изменяющиеся емкости С и С между рабочими метал- лизированными участками подвижной пластины 12 и соответственно левыми и правыми металлизированными участками неподвижных пластин 10. При смещении (относительно среднего положения) подвижной пластины 12 вправо увеличивается емкость С (емкость С, уменьшается) и при смещении влево увеличивается емкость С (емкость С. уменьшается) .Преобразователь работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 В среднем положении подвижной пластины 12 емкости между ее рабочими поверхностями и левыми и правыми металлизированными участками неподвижных пластин 10 равны. При этом входной ток преобразователя 5 ток - напряжение сдвинут на 45 (в сторону опережения) по отношению к сигналу 11 созщ.1 квадратур- ного генератора 1, а выходное напряжение преобразователя 5 сдвинуто на 135 (в сторону отставания) по отношению к сигналу 11 созв,4. Поскольку фазосдвигающий блок 4 обеспечивает (по отношению к сигналу 11 созыФ) опережающий фазовый сдвиг в 135; то при идентичных полосовых усилителях 6 и 7 (обеспечивающих на частоте о," с учетом инвертирования фазовый сдвиг в 180) напряжения на входах фазочувствительного детектора 8 сдвинуты на 90, а выходные напряжения фазочувствительного детектора. 8 и нелинейного функционального преобразователя 9 равнц нулю. При смещении подвижной пластины 12 влево или вправо на выходе нелинейного функционального преобразователя 9 формируется напряжение, линейно связанное с перемещением, знак которого определяется знаком смещения подвижной пластины 12 относительно среднего положения. Зависимость выходного напряжения детектора 8 от линейного перемещения подвижной пластины 12 симметрична относительно начала координат. В нелинейном функциональном преобразователе 9 формируется поправочное напряжение, суммирование которого с напряжением детектора 8 обеспечивает линейную зависимость выходного напряжения датчика от линейного перемещения подвижной пластины 12. Преобразователь перемещений, содержащий шину нулевого потенциал а преобразователь ток - напряжение, генератор, фазочувствительный детектор, емкостный датчик, выход которого подключен к первому входу преобразователя ток - напряжение, выход которого через первый полосовой усилитель подключен к первому входу фазочувствительного детектора, а шина нулевого потенциала подключена к второму входу преобразователя ток - напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены фазосдвигающий блок, второй полосовой усилитель и нелинейный функциональнцй преобразователь, генератор выполнен в виде генератора квадратурных сигналов равной амплитуды, емкостный датчик выполнен в виде двух расположенных в параллельных плоскостях неподвижных диэлектрических пластин, внутренняя поверхность каждой из которых имеет два изолированных между собой участка металлизации, и подвижной диэ1594348 ель В. Пололвнчк Составитехред А. Краираж 503 рС.Чое Редактор Н. БобкоЗаказ 2821 Коррект Полпис бретениям и открытия Раушская наб л. Патент, г. Ужгорол,и прп ГКНТ СССР 4,5уп. Гагарншп 101 комитета по и сква, Ж - 35 ский комбинатлектрической пластины, имеющей возможность перемещения между неподвижными пластинами в параллельной им плоскости от одного участка металлизации к другому, поверхность подвижной электрической пластины имеет первый металлизированный участок и второй металлизированный участок в виде охранного кольца первого металлизированного участка, вывод которого является выходом емкостного датчика, первый выход генератора подключен к первому входу фазосдвигающего блока и первым участкам ВНИИПИ Государственног13035, МПроизводственно-излател металлизации неподвижных пластин, второй выход генератора подключен к второму входу фазосдвигающего блока и вторым участкам металлизации неподвижных плас. тин, выход фазосдвигающего блока через второй полосовой усилитель подключен к второму входу фазочувствительного детектора, выход которого подключен к входу нелинейного функционального преобразователя, а шина нулевого потенциала подключена к второму металлизированному участку подвижной диэлектрической пластины.