Емкостная преобразовательная система

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕС 1 (ИХРЕСПУБЛИК С 08 С 19( ТЕНИЯ ЛЬСТВ НОМУ СВИ Н АВТ(54) ЕМКОСТНСИСТЕМА сть сится к ус(57) Изобретени ствам передачи ции и может быт регистрации сиг й,и приема инФорь использовано дляналов измеритель эле . рическом основании 3, выполненном ивиде полого цилиндра, плотно охваты-.вающего ударник. Система содержит,приемное устройство, диэлектрическоеоснование 4 которого выполнено такжев виде полого цилиндра н с зазоромохватывает мишень 5, Электроды 6приемного устройства изолированыдруг от друга и расположены на диэлектрическом основании 4, Диэлектрикческое основание 4 охватывает диэлектрическое основание 3, которое имеетвозможность перемещения относительно диэлектрического основания 4,Электроды 6 приемного устройства выполнены из четного количества идентичных параллельных оси цилиндрического диэлектрического основанияэлектропроводящих пластин .7, расположенных на диэлектрическом основании 4 сравными интервалами, соединенных через одну и Изобретение относится к устройствам передачи и приема инФормации и может быть использовано для регистрации сигналов измерительных устройств, расположенных на объектах, имеющих возможность перемещения относительно регистратора.Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения независимости коэффициента передачи преобразовательной системь 1 от взаимного положения приемного иВпередающего устройств.Яа фиг. 1 показана конструкция емкостной преобразовательной системы; на Фиг, 2 - вид А на Фиг. 1. гфЕмкостная преобразоватсльная система состоит иэ передающего устройства, . размещенного на ударнике 1 цилиндрической Формы, Электроды 2 передающего устройства изолированы друг от друга и расположены на первомдиэлеа; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ устройств, расположенных ца о перемещающихся относительно р тора. Преобразовательная сист тоит из приемного устройства, ненного с регистратором, и ле щего устройства, соединенного мерительным датчиком, Передач ла осуществляется за счет емк связи между электродами прием и передающего устройств, Точш измерения достигается постоянс коэффициента передачи и обесп вается соотношениями размеров ментов конструкции, 2 ил.О,Е(л 444 тецеЕьтх 1( 1)ходу регцгтрятора В, 3)тектрды 2 гередающегоустройства (кполцены из четного количества идецтичцых тяретллетьттьех осицттлицдря диэлектритескога основания53 электропроводящих пластин 9, расположеццттх ця диэлектрическом основании 3 с равеь%И ццтерцаетямисоеди-.Етеццьх черРэ одеу и подк)114)ЧРнньтх к1)ттходу измерц Рльцог уст)ойства 10,няп 1)цмстр якселепомРт 1)я,Интервалы ттсттду э.ЕектроТровадящимипластттнами кяк приемнсго, так и передающего устройств мцогомсцьше длин1 1 сотнстс тРЕПо электрапроводящих пласттцт 1 цэттст(трическае оснатт Я Н 11 Й и Р;) ел Я юЕГ.1 О с " .1 О йс тв Я 3 ра сполагастсл ТЯ.(це образом, чтобы минцтсТтьето(% рассталцист между обращен 20ЕЕ 1%ЕТ В ОДЦУ СГ 01" 017ОТ 2 ЦЯМЦ ЦЦЛИЦДров рят 41 тя)осе, ,двоеи,ой 14 тИце и.тястиц элсктроцотт ГОутреннего ццлиетдраЧлцца ттлястпяр,"жеого цилиндра1 те. электродов П)Немного устрайОГ 11 яцвет)ьп 1 яет дчя 1)я 3 Оц 1 ОзмОжцьхОт 1%0 с 11 т ".Тьцех процттНетх перемеЕцений цт(НтцщрОБ ц": н Рл 11 чсну це мене Ртем "21 цае.етр, 11 еЯрул;цо 0 Е,ицикдрапреттышястт удт)004 у) Су му дтьяметряЗОттЕут 1 РцРго пцТЕццдра (1 и дц(тпазоцяназмРжць 15( (оте 2(1141ОтОстттль 1 ьг"ттерет;ешсццй ццт 11%др ц Р,".с.тройство работает с)тедую 11 иобт)язем,П 1)ц с(25 Пх)11 Пт 24(рника 1 с поверхкостью ь%11 теки 5 Герц о дц электрическое оснотЯкие 3 охцатьЕвяющсе ударник, с рясцолажецць.т Ня нем электродами 2 входит ц црос Гря ство ахв ятыттсемо( 1)трьее ецэ.тт. ктрическим ОсцаттяццЕЕ 441(-.,с Тту Э ЕЕ 1(Т 140 дяттт , ряСпала".(РЕНьте"т ця цер.:.(2 и втором диэлектрическтГх Ос 410 в(111 и 51 х устяцяв- ливается емт(о(.тцая (.Яязт . Посколькудлина втСтуТя)ЕРй цяд поттерхцостьюпишети 5 части электродов (2 приемногоустройства более че: в 1 ва раза превьтшяет длину электродов 1., расположенных ня пер 1)ам Основании 3, та ня т момент нячяля 1)заиОдетствил ударника с миттеенье(2 ГЕРличиця ем(асти ме;1(дуэлектродами остяетс, постоянной иие зависит от относительного положения дв(х диэл(% кт 1)инес ких Ос цоттянийКоэЫЕиптет(т передачи напряжения 55 емкостнога преобразователя также является постолццой величиной. При вэаит;адейстнттц ударЕЕика 1 с мишенью 5 датчик 12 Аормирует импульс напряжения, содержащий ит(рорматтттю о параметрах движения ударника 1 в мишени 5,Выводы измерительного устройства 12соединсцы с первым и втор.1 м электродами 2, расположенными ца удсрцикР 1.Таким образом, создается разностьпотеетцияттог ца электродах 2, в результате чего вблизи поверхностиударника 1 412 армируется переломноеэлектрическое поле. Взаимодецствиеэтого поля с электродами 6, расположенными ца втором диэлектрическом основании 4, приводит к возникновению разности потенциалов ка электродах , Форма импульса напряжения на электродах второго основания 4 совпадает с(ЕЕОРМОТ ИМПУЛЬСа Ца ВЬЕХОДЕ ИЭМЕРИтельного устройства 10, Лмпетитудаэтих импульсов отличается в 1(, раэ,где 1( - коэ(т)(1)ициент передачи емкостцат преобразовательной системы,Таким образом, регистрируя сигнал, воз нтткяющитт ня электродах второго диэлектрического основания, и знаякаэАЙициецт передачи системы 1(, определяют сигнал датчика,Осетовтптм параметром, влияюшим наточность передачи сигнала емкостнойпреобразовательной системой, является иэмецекие каэфАиттиекта передачи 1( при взаимном пере%еще%Пи приемного и передающего устройств,311 атееттте коэ(2(ттициецта передачи явттяется Функцией величин электрических емкостей между электродами приемного и передающего устройств,Для обеспечения высокой точности измерения необходимо, чтобы вегптчина Коставалась постоянной при изменениивзатЕмцога положения первого 3 и второго АЕ диэлектрических основании, аименно при перемещении ударника 1т,вместе с первым диэлектри;ескимосцовачием 31 в процессе торможенияв мтТцени 5, при вращении ударникавокруг сваей оси, при неточном по-падании, когда ось симметрии ударника смещена относительно аси симметриивторого диэлектрического основания навеличину 8, Постоянство коэф(т)ициентаттередачи Обеспечивается коцструкЦИЕй ЭЛЕКТРОДОВ И ДЕЕЭЛРКтРИЧЕСКИХоснований, Выполнение электродов иэчетного числа иденТичных пластий,саединенньы через один и расположенныхс равными промежутками в радиальномнаправлении, обеспечивает сцмметт)ито1 ЕСг с 1 Я Х+51 1,;- 21;ге = 2(д + Ь ),электрического поля в зазоре междупервым и вторьем диэлектрическимиоснованиями, 11 рц смещении оси симметрии ударника Отееосгетельно осцсимметрии второго диэлектрическогооснования гезчеееяетс:я взаимная частичная емкость между пластинами, расПОЛОЖЕННЫМИ На ПЕРВОМ гг ВТОРОМ ДИэлектрических основаниях. ОднакоПрИ СМЕЕсЕЕНЕПЕ ЕМКОСТЬ МЕжду СбЛИжаЮщимися пластинами увеличивается, амежду удаляющгемися пласткнами умень"щается, Пластинысоепикени через Одееу,поэтому емкость между электродамипервого и второго оснований не изменяется,. 1 Ео этой же причине (за счеткруговой симметрии электрическогополя) остается неизменкой емкостьмежду электродами при вращении ударкика относительно своей осц. Постоянство емкости между электродами диэлектрических оснований означаетпостоянство коэффициента передачи,При поступательном движении ударника относительно второго диэлектрического основания необхогвемо обеспе- .чить отсутствие влияния краевлехэссгфектов на торцах электродов, охватьеваюевех миееееесь,Для этогО.Укаэанные электроДы выполнены выступающими над поверхностьюмишени в направлении движения ударника. Тогда в момент удара электроды первоо диэлектрического основанияоказываются удаленнееьое От торцаэлектродов, расположенных на второмосновании. Длина выступающец частиэлектродов выбирается из условияизменения коэФФициента передачи припоступательном движении ударникаменее чем на 1 И,Анализ совокупкости эксперименталь"них данных показал, что необходимыесоотнонеиия размеров электродов приемного и передающего устройств, расположенных на первом и втором диэлект"рических основаниях, обеспечивающиепри смещении. ударника минимальное изменение коэффициента передачи, удовлетворяют следующим сооткоыекиям:/Ь - дЛИНа 1 ПЛасткгЕЕ КаружНОГО цИ"линдра; Х - диапазон возможньех относиТЕЛЬИХ ПРОДОЛЬНИХ ПЕРЕМЕЕсЕЕсний цилиндров;5М - минимальное расстояние междуобращенньемц в од 1 еу сторонуторцами дцлиндроег;П - диаметр наружного цклинлра;д - диаметр вьутренн го цилиндра 10СР - ДЕЕЯПЯЗОН Возгзпжггик ОТНОСИте.еье;:ьех попере псих перемещекпц е 1 гглеееедров.Велигпеега заглубления Определяетсяусловиями опыта (скорость, характерцстики материалов ударника к мишееегс.,1,-г ВЫПОЕНЕНКЕ УКаэаНЕЕОГО СООТНОЩЕЕПЕЯмежду дсеиой электродов передающегон приемного устройств и глубинойПРОНИКаНИЯ ОгеЕСЕЕЕЧИВаЕТ ПОСтОЯНСтВОкоэффициента передачее вплоть до Остановки ударника. Формула изобретенияЕеекостееая етреобразопательееая система, содержащая передающее устройство, состоящее из изолированных друг от друга двух электродов, подключен-, ных к выходу измерительного устройства н вьеполненних в виде идентичных параллельных электропРОВОдЯщих пластин, расположенньсх на первом диэлектрическом основании с равкьгми цнтервалакц, приемное устройство, состоящее цз изолированных друг отдруга двух других электродов,подключен не ех к входу ре ГистрирующеГО устройства квыполненных в виде идентичных параллельных электропроводящихпластин, расположеееньех ка второмдиэлектрическом основании с равны мц интервалами, причем первоедцз.;1 ектрическое основание расположенос воэможносте,ю перемещекця относительно второго диэлектрического основаня, а интервалы между электро п 1 говодяесгемц пластинамц прцемого ипереданпего устройств меньгеее длиныэееек Гроп 1 говодяцих пластие р 0 т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюПОВЬСЕЦЕИИЯ тасОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПУТЕМ 50 Обеспечения независимости коэффициента передачи преобразовательной системы От взаимного положения приемкогои передающего устройств, оба дкэлект"рических основания выполнены в виде 55 польл цилиндров, причем один из ци"лггндров охватывает другой, каждьей изэлектродов приемного и передающегоустройств виполкен из четного количества электропроводящих пластин, 1582878соединенных электрически через одну и иераллсльнцх оси цилиндров причем размеры элементов системы связаны соотновениями 5Х,+516 ьъгде 1 - длина пластин внутреннего цилиндра;Ь - длина пластин наружного цилиндра10Х " диапазон возможных относитель-нЬх продольных перемещений цилиндров,И =21,где И - минимальное расстояние междуобращенными в одну сторонуторцами цилиндров,Т)2 Й + сР);где П - диаметр наружного цилиндра;Й - диаметр внутреннего цилиндра;/ в ,диапазон возможных относительных поперечных перемещенийоставитель 1 О. А-,еыехред Л. Серрокод"едактор Т,Лошкарев Корректор РКравцо одвсвое Оиэводственно-ИЗдательсхий комбинат 1 тейто ужгородула:арина, 101 в 23121 Тираж НИИПИ Государственного комитет 113035, Москва