Емкостной трансформаторный мост для измерения перемещений

О П И С А Н И Е,в 964437ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскииСоциапистическииРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУва даааи изобретений и открытийОпубликовано 07,10,82, Бюллетень37 Дата опубликования описания 07,10.82(72) Автор изобретения Ф. Б. Гриневич Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) ЕМ(ОСТНОЙ ТРЛНСФОРМАТОРНЫГ 1 ИОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЦЕНИЙ 11 зобретение относится к электроиэмерительной технике, а именно к измерению перемещений при помощи диФФеренциальных емкостных датчиков,По основному авт.св, Аф 861925 известен емкостной трансФорматор 5 ный мост для измерения перемещений, содержащий трансФорматор напряжения коммутатор, компаратор токов с регулируемой и двумя диФФеренциальными обмотками, блок уравновешивания, диФФеренциальный емкостной преобразователь перемещения,с переменной активной площадью, с потенциальным электродом, подключенным к вторичной обмотке трансФорматора напряжений, токовым электродом, разделенным на механически жестко скрепленные между собой секции, и подвижным экранирующим электродом с окнами, располо женным между токовым и потенциальным электродами, количество секций токового электрода выбрано равным или больше пяти, подвижный экрани 2аующий электрод выполнен с количеством окон, .равным или больше двух, компаратор токов выполнен с обмоткой смещения, включенной последовательно с регулируемой обмоткой, а коммута- . тор включен между токовыл электродом и кослпаратором токов С 1 1.Недостатками известного устройства являются относительно низкая точ-. ность измерения, ограниченная точ-. ностью изготовления секций токового электрода, а также узкий диапазон измерения. Цель изобретения - расширение диапазона и увеличение точности измерений.Поставленная цель достигается тем что секции токового, электрода обьединены в и циклических групп, расположенных на интервале измеряемого перемещения с постоянным шагом р так, что 1-я секция соединена с сек35 Формула изобретения ье емоьЕ гДе ЬЕоЬМО ьем " 3цией (1+Ар), а шаг цикла определяется из соотношения где Ио - ширина окна подвижногоэлектрода;ьЕм - ширина межоконного проме 0жутка;ьЕм - максимальное перемещениеизмеряемое без переключения секций токового электрода;: 1,2,3 о;1,2,3. и.На чертеже представлена принципиальная схема емкостного трансформаторного моста для измерения перемещений.Иост содержит трансформатор 1 напряжения, дифференциальный емкостной преобразователь перемещения спеременной активной площадью, образованный потенциальным электродом 2,подвижным экранирующим электродом 3с окнами 4 и токовым электродом 5 ссекциями 6-10, коммутатор 11, компаратор 12 токов с двумя дифференциально включенными обмотками 13 и14, обмоткой 15 смещения, регулируемой обмоткой 16 и указательной обмоткой. 17, а такие блок 18 уравновешивания, управляющий числом витковрегулируемой обмотки 16.Весь диапазон измерения разбитна и равных интервалов, а на каждоминтервале расположены секции токового электрода (секций), обеспечивающие однозначное из)ерение перемещения в пределах интервала,Секции токового электрода, расположенные на равных интервалах, объединены в циклические группы с шагомр , равным ширина окна подвижногоэлектрода;ширина межоконного промежутка;максимальное перемещение,измеряемое без переключениятокового электрода. Указанный алгоритм соответствует,объединению на чертеже секций 6.14437 4-63; 7.1-73; 8.1-8 3; 9.1-93 и10,1-10,3,Устройство работает следующимобразом.Две смежные секции токового электрода 5 емкостного преобразователяпри помощи коммутатора 11 подключаются к диФференциальным обмоткам 13и 14 компаратора 12 токов. Токи,10 протекающие по секциям токового электрода 5, определяются активной ( неэкранированной) площадью секций и,следовательно, положением экранирующего электрода 3. Иагнитный поток,15 создаваемый этими токами в компара,торе 12 токов, уравновешивается изменением числа витков регулируемойобмотки 16, которое изменяетсяпри помощи блока 18 уравновешивания. Предлагаемое построение приборапозволяет уменьшить влияние случайных погрешностей изготовления секцийна результат измерения за счет того,что осуществляется усреднение активной площади секций преобразователяна всем диапазоне измеряемого пере, мещения. Кроме того, такое построе ние прибора позволяет обеспечить из-.мерение перемещения в широком диапазоне, При этом результат измеренияявляется п-значным. Емкостной трансформаторный мостдля измерения перемещений по авт.40 св. СССР У 861925, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона и увеличения точности измерения, секции токового электрода объединены в и цикли ческих групп, расположенных на интервале измеряемого перемещения с постоянным шагом у так, что 1-я секция соединена с секцией (11 р ), а шаг цикла определяется из соотно щения 55 где ьЕо - ширина окна подвижного,электрода ЬЕ - ширина межоконного промеМо жутка;Тираж 614венного комитета ССетений и открытий1,(-35, Раущская наб. исно ак лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,дм максимальное перемещение, измеряемое без переключения секций токового электрода; 1 921337 р Е = 1,2,3, ,и,7611/19НИИПИ Государпо делам изо13035, Москва 6Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР5 Мф 861925, кл. О 01 В 7/00, 1976 (прототип),