Емкостной преобразователь угла

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлеио 21.08.75 (2с присоединением заявки ЛГ Бил Ву217098(51) М. 1(л,т 08 С 9/О Государстоеииый комитет Соввта Министров СССР по делам иообретеиий к откра.ий(23) Приор (43) Опубл ьтет 5.08,78. Бюл тень Мт опало 53) УДЕ 531 71отрицательно сказывается на стабильности угла относи истем автовыходных характеристик. Известен также емко ой е образоренциал оженныравления иповорота ватель угла, содержащпи5 ных конденсатора с попарми пластинами статоров ив зазорах между ними плустановленных на общемсмещением в пространств,10 щий блок 2).т,ва диффе но распоп размещ сти нами алу с , ирег азователь енными ротороввзаимным конденсатоный в видех, отделенодящег о ст Две внешние платы образуют статор преобразователя, центральная плата, сЛужащая в качестве экрана, управляющего ем костной связью между двумя внешнимп платами, является ротором преобразователя.Амплитуда сигналана выходе вторичной схемы зависит от взаимного расположения плат, то есть, является функцией угла по ворота вала.Однако такой преобразователь обладает погрешностью, вызванной наличием радиальных биений ротора и температурным расширением роторных и статорных пластин, что Статор каждого из денсаторов состоит из металлизированных ква расположенных попарн плоскостях. Ротор вып ческого полудиска, Ди денсаторы подключены ния и ко входам опера на выходах которых ф жения, огибающие кот линейному закону в фу вала ротора и сдвинут друга на уголВ/Х, Ч каждого дифференциель Емкостной преобразователь ся к устройствам и элементам матического регулирования и ун.служит для преобразования угла вала в электрический сигнал. Известен емкостной преоб содержащий вторичную схему и переменной емкости, выполнен.трех параллельно расположеьиь ных друг от друга плат из про материала 11 .дифференциальных конвосьми неподвижныхрцевых полуколец,о в двух параллельныхолнен в виде металлифференциальные кон- .к источнику возбуждеционных усилителей,ормируются два напрнорых изменяются понкнии угла поворотаы друг относительноетыре полукольцаного конденсатораподключены к земляной шине для обеспечения стабильности полезной емкости.Йедостатками этого преобразователяявляются сложность конструкции, значительныегабариты и сравнительно сложная техцология изготовления.Для упрощения конструкции в предлагаемом преобразователе пластины статоров каждого конденсатора выполнены в виде двухполых соосных полуцилиндров с торцевым Окольцом-перемычкой и размещены с взаимным смещением на уголь/2, а пластиныроторов выполнены в виде двух полуцилиндров Т-образного сечения, установленных надиэлектрическом основании, связанном с ва лом, и образующих разрезной цилиндр. Нафиг, 1 показана электрическая схема пред лагаемого преобразователя; на фпг, 2 - выходные характеристики преобразователя; нафиг. 3 изображен предлагаемый преобразователь с разнесенными элементами статоров и ротора; на фиг. 4 - детали ротора,Преобразователь содержит источник 1возбуждения, трансформатор 2дифференциальные конденсаторы 3, образованные плас-тинами статоров 4 Й 5 и пластинами роторов 6 и 7, и буферные усилители 8 и 9,Пластины статоров 4 и 5 каждого издифференциальных конденсаторов представляютсобой два полых соосных полуцилиндра, свя-З 0запных между собой по торцевой поверхнос-ти металлическим кольцом-перемычкой 10,Пластины статоров одного дифференциальногоконденсатора смешены относительно пластинстатора другого конденсатора на угол Й/2Каждая пластина ротора представляет собойметаллический полуцилиндр Т-образцого сечения, переходяший в контактные кольцатокосъемников 11 и 12,Пластины роторов 6 и 7, закрепленные40ца диэлектрическом основании 13 с взаимнымсмешением на угол Г, образуют разрезнойцилиндр, Диэлектрическое основание 13представляет собой фигурную втулку, жесткоукрепляемую на валу, угловое перемещение45которого контролируется,По принципу действия преобразовательотносится к емкостным преобразователямс переменной плоцадью.50При нулевом положении ротора плошадиперекрытия пластин статора 4 пластинамироторов 6 и 7 равны, емкости соответствующего дифференциального конденсаторатакже равны, и разностный ток ца входе услителя равен нулю. Напряжением.цна выходе этого усилителя, определяемое какпроизведение входного тока на сопротивлениерезистора в цепи обратной связи,. такжеравно нулю. Перемещение ротора в ту или другую сторону от нулевого положения преобразуется в разность емкостей плеч дифференциального конденсатора, образованного пластинами роторов 6 и 7 и статором 4. Токи через емкости, образованные статором и каждой из пластин ротора, становятся неравными; во входной цепи усилителя 8 появляется ток как разность токов через емкости дифференциального конденсатора. На выходе усилителя появляется напряжение переменного тока, величина амплитуды которого прямопропорциональна величине углового перемещения ротора, а фаза определяется направлением перемеше.ния.При нулевом положении ротора пластины статора 5 образуют с одной пластиной ротора максимальную, а с другой - минимал ную емкости. При этом разностный ток во входной цепи усилителя 9 достигает максимального значения, и на выходе усилителя 9 появляется максимальное значение напр жения,.,Такимобразом, на выходах усилителеи 8 и 9 появляются два напряжения переменного тока модулированные по амплитуде (фиг. 2).Изменение знака амплитуды каждого напряжения условно отражает изменение фазыо несущей частоты на угол, равный 180,Формула изобретенияЕмкостной преобразователь угла, содержаший два дифференциальных конденсатора с попарно расположенными пластинами статоров и размещенными в зазорах между ними пластинами роторов, установленных на обшем валу с взаимным смещением, и регистрирующий блок, о т л и ч а ю ш и й - с я тем, что, с целью упрошения конструк ции, пластины статоров каждого конденсатора выполнены в виде двух полых соосных полуцилиндров с торцевым кольцом-перемычкой и размещены с взаимным смещением на угол%/Я, а пластины роторов выполнены в виде двух полуцилиндров Т-образного сечения, установленных на диэлектрическом основании, связанном с валом, и образующих разрезной цилиндр.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США 3436686721 кл. 340-200, 1972.2, Заид М,Ма 1 ов Меа 3 елсеь Го.р еское ат 5 Ге аиЫ 1 еифЬ щеаьиевеи 1 цьиф ьресаГ согрэс 1 ов ав айае ЙодеЬ;