Емкостной датчик угловых перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 813 С 01 В 7(3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИ АВТОР И БРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИД ТВ 15029594477612/25-282908.8830.09.90. Ьюл, Р 36М.П,Сергиенко, Г.ф.Кузин,одарев и Л.В.Островская621.317.39:531.71 (088.8)Агейкин Д,И. Датчики контроляулирования. М.: Машиностроенис.204.торское свидетельс2959, кл. С 01 В 7ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК У тво СССР/30, 1987,ГЛОВЫХ ПЕРЕМЕ относится к измерипозволяет обеспенность и чувствиого датчика угловыхоящего из пары сожных фигурных потенов 10 и 11 с сину(57) Изобретение тельной технике и чить помехозащищ тельность емкост перемещений, сос пряженных неподв циальных электро й жестизмери относится Изобретение ельной техник овано для кон е ершати дисами и испол и может быт оля угловых еметр кн ек вращаю нии совми.Целью и тор овытения являе встви- угловы шение помехозащтельности емкоперемещений.На фиг. 1 схагаемый емкосений, разрез;датчика. го датч в эан предереме- лектроды ематично по ной датчик на фиг, 2 л щ Дис и изоЕмкостнойний содерж переме ую под тчик угловь диэлектриче во(61) Р 1) (22) (46) (72) А.С.(53) (56) и рег 1965Ав У 150 (54) ЩЕНИЙ соидальными зубьями, пары подвижныхдисковых электродов с секторообразными окнами и выступами и размещеннымежду парами электродов радиальныхпластин 9, обеспечивающих независимость выходного сигнала датчика отнепараллельности подвижных и неподвижных электродов. Повышение чувствительности и помехозащищенности достигается благодаря тому, что привведении второго дискового электрода3, выполненного в виде кольца с секторообразными выступами 5, расположенными в секторообразных окнах 4первого дискового электрода, выходные сигналы, снимаемые с помощьюемкостных токосъемников с дисковыхэлектродов, сдвинуты между собой пофазе на 180 , Это позволяет осуществить их дифференциальную обработку,2 ил. ложку 1, на поверхности котор ко закреплены в одной плоскос ковые электроды 2 и 3 с вырез зубьями. Первый дисковый элек выполнен с секторообразными о 4 (вырезами), периодически по щимися по его окружности. Втор дисковый электрод 3 выполнен в кольца с внутренними секторооб ми выступами 5 (зубьями), расп женными в соответствующих окна первого дискового. электрода 2, вые электроды 2 и 3 электричес лированы один от другого. Подлустановлена с возможностью у35 го перемещения (вращения) и связывается в процессе измерений с контролируемым объектом.Соосно с дисковыми электродами 2 и 3 установлено неподвижное плоское диэлектрическое основание 6. На его поверхности, обращенной к дисковым электродам 2 и 3, закреплены в одной плоскости концентрические электрически изолированные одно от другого внешнее электропроводное кольцо 7 и внутреннее электропроводное кольцо 8. В процессе измерений к кольцам 7 и 8 подключают фазочувствительный измерительный прибор (не показано). В промежутке между кольцами 7 и 8 размещены распределенные по окружности секторообразные электропроводные. радиальные пластины 9, электрически изолированные одна от другой. На обратной стороне диэлектрического основания б, напротив радиальных пластин 9, закреплены пары концентрично расположенных фигурных потенциальных электродов 10 и 11. В процессе измерений к ним подключают четырехфазный источник напряжения питания переменного тока. Каждая из пар фигурных потенциальных электродов 10 и 11 выполнена в виде сопряженных кольцевых полос с зубцами синусоидальной формы. Период Т синусоиды равен периоду размещения секторообразных окон и выступов дисковых электродов 2 и 3. Секторообразные радиальные пластины 9 перекрывают обе пары потенциальных электродов 10 и 11. Число радиальных пластин 9 выбирается в несколько раэ превышающим числа секторообразных окон (выступов) под 40 вижных дисковых электродов 2 и 3Емкостной датчик угловых перемещений работает следующим образом.Радиальные пластины 9 образуют с45 кольцевыми фигурными потенциальными электродами 10 и 11 конденсаторы постоянной емкости с площадями обкладок, равными площадй их взаимной проекции одна на другую, Так как шири 5 О на каждой кольцевой полосы фигурныхэлектродов 10 и 11 изменяется по синусоидальному закону, а Фазы напряжения питания на смежных полосахсдвинуты между собой на 90 , результирующие Фазы ЭДС, наводимых на радиальных пластинах 9 потенциальнымиэлектродами, также изменяются вдольнаправления углового перемещения посинусоидальному закону с периодом,равным периоду синусоидальных зубцовэлектродов 10 и 11.При угловом перемещении (вращении)дисковых электродов 2 и 3 на них индуцируется электрический заряд, результирующая фаза которого изменяетсяпрактически по линейному периодическому закону. Съем измерительного сигнала с дисковых электродов 2 и 3 осуществляется с помощью концентричес-,ких колец 7 и 8, образующих с дисковыми электродами 2 и 3 емкостной токосъем,Таким образом, на концентрическихкольцах 7 и 8 формируются измерительные сигналы с Фазами ю и ( а + 180 ),обеспечивающие возможность применения их дифференциальной обработки,Благодаря этому повышается отношениесигнал/шум датчика, компенсируютсяпостоянные помехи и периодическиепогрешности, связанные с неточностьюизготовления электродов, и повышает ся его чувствительностьФормула изобретения Емкостной датчик угловых перемещений по авт.св, В 1502959, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и чувствительности, он снабжен вторым дисковым электродом, расположенным в одной плоскости с первым, жестко с ним связанным, электрически изолированным от него и выполненным в виде кольца с секторообразными выступами, размещенными в соответствующих секторообразных окнах первого дискового электрода.Т.Мал Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгоро агарина,101 каэ 2904 Тираж 504 Подписное КИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11303 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5