JPH0348492Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0348492Y2 JPH0348492Y2 JP13573083U JP13573083U JPH0348492Y2 JP H0348492 Y2 JPH0348492 Y2 JP H0348492Y2 JP 13573083 U JP13573083 U JP 13573083U JP 13573083 U JP13573083 U JP 13573083U JP H0348492 Y2 JPH0348492 Y2 JP H0348492Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- main electrode
- rotor
- capacitor
- stators
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は回転変位検出装置、特に流量計測や液
位計測に用いて有用な回転変位検出装置に関す
る。
位計測に用いて有用な回転変位検出装置に関す
る。
回転変位検出に際して可変コンデンサを使用す
ることは知られているが、一般的な可変コンデン
サを使用した場合には誘電率の影響を受けて誤差
が生じ、またロータの挿入位置、即ち導体と電極
間の距離や挿入角度にも影響されてしまうもので
あつた。
ることは知られているが、一般的な可変コンデン
サを使用した場合には誘電率の影響を受けて誤差
が生じ、またロータの挿入位置、即ち導体と電極
間の距離や挿入角度にも影響されてしまうもので
あつた。
本考案はかかる点に着目してなされたもので、
ロータの厚さとステータ間隔が一定であれば、ロ
ータの位置による影響を受けることはなく、また
ロータの幅を変化させることにより、検出すべき
回転変位に対してリニアな出力を得ることも可能
とした回転変位検出装置を提供できるようにし
た。
ロータの厚さとステータ間隔が一定であれば、ロ
ータの位置による影響を受けることはなく、また
ロータの幅を変化させることにより、検出すべき
回転変位に対してリニアな出力を得ることも可能
とした回転変位検出装置を提供できるようにし
た。
以下本考案を実施の一例を示す図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図において、符号１は被測定系と連動する
回転軸であり、この回転軸１には半円状をしたロ
ータ２が取り付けられている。また図中３，３は
一定距離を隔てて配置された一対のステータであ
り、このステータ３，３間をロータ２が回動する
ものとなつている。ステータ３，３の対向面には
それぞれ半円状をした主電極４を設けてあり、こ
の主電極４の外側には、主電極４と同心をなすリ
ング状の補償電極５を設けてある。
回転軸であり、この回転軸１には半円状をしたロ
ータ２が取り付けられている。また図中３，３は
一定距離を隔てて配置された一対のステータであ
り、このステータ３，３間をロータ２が回動する
ものとなつている。ステータ３，３の対向面には
それぞれ半円状をした主電極４を設けてあり、こ
の主電極４の外側には、主電極４と同心をなすリ
ング状の補償電極５を設けてある。
第２図はロータ２ａの位置変化によつて静電容
量が変化する関係を、第３図はその等価回路を示
す。
量が変化する関係を、第３図はその等価回路を示
す。
同図において、厚さｔの平板導体２ａを、ギヤ
ツプｄを有する平行平板電極３ａ，３ａからなる
コンデンサに挿入した場合には、挿入された部分
の面積をＳ、コンデンサの平行平板電極３ａの面
積S0、ロータ２ａと平行平板電極３ａ，３ａとの
距離をd1、d2として静電容量Ｃを計算すると、第
３図の等価回路から、 C0＝εS0−Ｓ／ｄ，C1＝Ｓ／d1，C2＝Ｓ／d2 であり、 Ｃ＝C0＋１／１／C1＋１／C2 ＝εS0−Ｓ／ｄ＋１／１／εS（d1＋d2） ＝ε｛S0−Ｓ／ｄ＋Ｓ／ｄ−ｔ｝ ＝ε・１／ｄ｛S0＋（ｄ／ｄ−ｔ−１）Ｓ｝…式 となる（εはギヤツプ間の物質の誘導率）。
ツプｄを有する平行平板電極３ａ，３ａからなる
コンデンサに挿入した場合には、挿入された部分
の面積をＳ、コンデンサの平行平板電極３ａの面
積S0、ロータ２ａと平行平板電極３ａ，３ａとの
距離をd1、d2として静電容量Ｃを計算すると、第
３図の等価回路から、 C0＝εS0−Ｓ／ｄ，C1＝Ｓ／d1，C2＝Ｓ／d2 であり、 Ｃ＝C0＋１／１／C1＋１／C2 ＝εS0−Ｓ／ｄ＋１／１／εS（d1＋d2） ＝ε｛S0−Ｓ／ｄ＋Ｓ／ｄ−ｔ｝ ＝ε・１／ｄ｛S0＋（ｄ／ｄ−ｔ−１）Ｓ｝…式 となる（εはギヤツプ間の物質の誘導率）。
したがつて、ロータ２ａ（導体）の幅が一定で
あれば、挿入部分の変位量は挿入された部分の面
積Ｓに比例する。
あれば、挿入部分の変位量は挿入された部分の面
積Ｓに比例する。
第４図は、静電容量が変位Ｓによつて比例する
コンデンサＡと、面積S′の電極を有する補償用コ
ンザンサA′の構成例を示す。このコンデンサＡ
とA′はギヤツプｄと誘電率εを共通とすれば、
コンデンサＡの静電容量Ｃは、式に示されると
おりで、コンデンサA′の静電容量C′はC′＝εS′／ｄ となる。
コンデンサＡと、面積S′の電極を有する補償用コ
ンザンサA′の構成例を示す。このコンデンサＡ
とA′はギヤツプｄと誘電率εを共通とすれば、
コンデンサＡの静電容量Ｃは、式に示されると
おりで、コンデンサA′の静電容量C′はC′＝εS′／ｄ となる。
第５図は周期がコンデンサと抵抗の積に比例す
るCR発振回路６であり、第６図はこのCR発振回
路６のコンデンサとして、第４図に示すコンデン
サＡ，A′を用いたものを組み込んだ変位Ｓをパ
ルス数ｎに変換する回路を示す。
るCR発振回路６であり、第６図はこのCR発振回
路６のコンデンサとして、第４図に示すコンデン
サＡ，A′を用いたものを組み込んだ変位Ｓをパ
ルス数ｎに変換する回路を示す。
コンデンサＡ，A′にそれぞれ対応する発振波
形をｆ，f′とすると、ｆ，f′の周期Ｔ，T′はα，
α′を定数としてＴ＝αCR，T′＝α′C′R′で、ｎ＝
Ｔ／2T′＝αCR／2α′C′R′となる。
形をｆ，f′とすると、ｆ，f′の周期Ｔ，T′はα，
α′を定数としてＴ＝αCR，T′＝α′C′R′で、ｎ＝
Ｔ／2T′＝αCR／2α′C′R′となる。
補償用コンデンサA′の周期T′は静電容量C′と
発振回路の抵抗値R′により決まり、誘電率εが
一定ならば静電容量C′は一定である。このため、
T′をＴに比べて十分に小さくすることにより、
T′を基準時間信号としてＴの時間を計測するこ
とができ、これはｆ＝f′の論理積をとることによ
つて可能である。即ち、ゲート７を通過したｆ
〈f′信号のＴ／２時間中におけるf′波形のパルス数
ｎを計算すればよく、 ｎ＝Ｔ／2T′＝αCR／2α′C′R′であるから、 ｎ＝αR／2α′R′・ｄ／εS′・｛S0＋（ｄ／ｄ−ｔ
−１）Ｓ｝ ＝αR／2α′R′〔S0／S′＋（ｄ／ｄ−ｔ−１）Ｓ
／S′…式 となり変位Ｓに比例する。
発振回路の抵抗値R′により決まり、誘電率εが
一定ならば静電容量C′は一定である。このため、
T′をＴに比べて十分に小さくすることにより、
T′を基準時間信号としてＴの時間を計測するこ
とができ、これはｆ＝f′の論理積をとることによ
つて可能である。即ち、ゲート７を通過したｆ
〈f′信号のＴ／２時間中におけるf′波形のパルス数
ｎを計算すればよく、 ｎ＝Ｔ／2T′＝αCR／2α′C′R′であるから、 ｎ＝αR／2α′R′・ｄ／εS′・｛S0＋（ｄ／ｄ−ｔ
−１）Ｓ｝ ＝αR／2α′R′〔S0／S′＋（ｄ／ｄ−ｔ−１）Ｓ
／S′…式 となり変位Ｓに比例する。
式には誘電率εは含まれず、また距離ｄ，d2
も含まれておらず、α，α′、Ｒ，R′，S′，S0，
ｄ，ｔはいずれも定数である。
も含まれておらず、α，α′、Ｒ，R′，S′，S0，
ｄ，ｔはいずれも定数である。
そのため、本考案に斯かる回転変位検出装置に
よれば、誘電率やロータとステータ間の距離や挿
入角度に影響されず、多少のガタつきも誤差を生
ずる因とはならないものとなつている。
よれば、誘電率やロータとステータ間の距離や挿
入角度に影響されず、多少のガタつきも誤差を生
ずる因とはならないものとなつている。
図は本考案の一例を示すもので、第１図はロー
タとステータの配置を示す斜視図、第２図は導体
の位置によつて静電容量が変化する関係を示す
図、第３図は第２図のものの等価回路図、第４図
は補償用コンデンサを配設した場合の概要図、第
５図は発振回路図、第６図はパルス変換回路図で
ある。 図中、１……回転軸、２……ロータ、３……ス
テータ、４……主電極、５……補償電極、６……
発振回路、７……ゲート。
タとステータの配置を示す斜視図、第２図は導体
の位置によつて静電容量が変化する関係を示す
図、第３図は第２図のものの等価回路図、第４図
は補償用コンデンサを配設した場合の概要図、第
５図は発振回路図、第６図はパルス変換回路図で
ある。 図中、１……回転軸、２……ロータ、３……ス
テータ、４……主電極、５……補償電極、６……
発振回路、７……ゲート。
Claims (1)
- 一定距離を隔てて配置された一対のステータ
と、回転軸に取り付けられて前記一対のステータ
間を回動する半円状のロータとを有し、前記ステ
ータの対向面には、半円状をなす主電極を備える
とともにこの主電極の外側にリング状をした補償
電極を備えていて、主電極と補償電極で各々充放
電用コンデンサとする二つの発振回路を構成し、
また主電極を基として発振される信号によつて開
閉するゲートを設けて、補償電極を基として発振
される信号を計測することとした回転変位検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13573083U JPS6042912U (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 回転変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13573083U JPS6042912U (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 回転変位検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042912U JPS6042912U (ja) | 1985-03-26 |
| JPH0348492Y2 true JPH0348492Y2 (ja) | 1991-10-16 |
Family
ID=30305408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13573083U Granted JPS6042912U (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 回転変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042912U (ja) |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP13573083U patent/JPS6042912U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6042912U (ja) | 1985-03-26 |
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