Емкостный датчик угла

ОПИЮ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ р 46988 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. б 01 Ь 7/30 присоединением заявки М ГосударственнЬи комитет Совета Миийстров СССР по делам изобретенийи открытий(23) Приори 05.75. Бюллетень17 53) УДК 531.741(0 публикован ата опубли вания описания 04.08.7 2) Авторыизобретения1) Заявитель Л. П. Ульянов и О. Н, Борисенков Центральное конструкторское бюро уникального приборостроения АН СССР1.МКОСТНЬ й ДАТЧИК УГЛА из голов- емого торна редла аторафигур 4 ф размей пла- токоая гоИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углового положения.Известные емкостные датчики угла, содержащие индикаторную головку, состоящую из фигурного ротора, фигурного статора большего диаметра и токосъема и схему обработки сигнала, имеют недостаточно стабильную крутизну преобразования за счет погрешности от изменения температуры и влажности окружающей среды.Отличительной особенностью предлагаемого датчика является то, что статор индикаторной головки выполнен в виде двустороннего фигурного диска с изолирующей прокладкой, со второй стороны которого установлена неподвижная экранирующая пластина с токосъемом по форме и размерам идентичная ротору, а оба токосъема подключены к схеме сравнения.На фиг. 1 изображена индика яка; на фиг. 2 - блок-схема п гадатчика.Индикаторная головка 1 состоит из с2, выполненного в виде двустороннегоного диска 3 с изолирующей пластинойгурного ротора 5 и идентичной ему порам и форме неподвижной экранирующестины б. Со статором 2 жестко связаньсъемные пластины 7 и 8. Индикаторн ловка помещена в экранирующий корпус 9 магнитомягкого материала.Блок-схема включает генератор гармонических колебаний 10 с подключенными к нему 5 через регулятор напряжения 11 каналамипреобразования и компенсации. Канал преобразования образован мостом, составленным из двух резисторов 12 и 13 и двух емкостей между статором 2 и токосьемной пластиной 7 1 о индикаторной головки 1, усилителем 14 и синхронным детектором 15, к выходу которого подключено отсчетное устройство 16.Канал компенсации образован мостом, составленным из тех же двух резисторов 12 и 13 15 и двух емкостей между статором 2 и токосъемной пластиной 8, усилителем 17, синхронным детектором 18 и схемой сравнения 19, вход которой подключен к источнику стабилизированного напряжения 20, а выход через усили тель 21 - к регулятору напряжения 11.Запитываемый от генератора гармоническихколебаний 10 мост канала преобразования в исходном положении уравновешен. При повороте ротора 5, равновесие моста нарушается, 25 Сигнал разбаланса, пропорциональный углуповорота ротора 5 через усилитель 14 и синхронный детектор 15 поступает на отсчетное устройство 16. Запитываемый от того же генератора гармонических колебаний 10 мост 30 канала компенсации в исходном положенииразбалансирован за счет того, что неподвижная экранирующая пластина 6 повернута относительно нейтрального положения на некоторый постоянный угол.Сигнал постоянного разбаланса через усилитель 17 и синхронный детектор 18 поступает на схему сравнения 19, где сравнивается с опорным напряжением стабилизированного источника напряжения 20 так, что напряжение на выходе схемы сравнения 19 при некоторых начальных условиях равно нулю.При изменении напряжения питания, температуры и (или) влажности окружающей среды сигнал постоянного разбаланса изменится, и напряжение на выходе схемы сравнения 19 не будет равно нулю. Зто напряжение через усилитель 21 поступает на вход ре улятора напряжения 11, который, изменяя напряжение питания моста канала компенсации, отрабатывает изменение сигнала постоянного разбаланса. Одновременно изменяется и напряжение питания канала преобразования, что дает возможность исключить погрешность, вносимую за счет изменений напряжения питания, температуры и влажности в выходной сигнал датчика.5Предмет изобретенияЕмкостный датчик угла, содержащий индикаторную головку, состоящую из фигурного10 ротора, фигурного статора большего диаметра и токосъема, генератор гармонических колебаний, уравновешенный мост, усилитель,синхронный детектор и отсчетное устройство,отличающийся тем, что, с целью стабили 15 зации крутизны преобразования, статор индикаторной головки выпо;.нен в виде двустороннего фигурного диска с изолирующей прокладкой, со второй с-ороны которого установленанеподвижная экранирующая пластина с токо 20 сьемом по форме и размерам идентичная ротору, а оба токосъема подключены к схемесравнения,Заказ 1914/бЦН ПодписССР р. Сап Типогра Изд.689 И Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская