SU1037053A1 - Capacitive displacement measuring device - Google Patents

Capacitive displacement measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1037053A1
SU1037053A1 SU802972905A SU2972905A SU1037053A1 SU 1037053 A1 SU1037053 A1 SU 1037053A1 SU 802972905 A SU802972905 A SU 802972905A SU 2972905 A SU2972905 A SU 2972905A SU 1037053 A1 SU1037053 A1 SU 1037053A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
winding
common point
switch
Prior art date
Application number
SU802972905A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феодосий Борисович Гриневич
Михаил Николаевич Сурду
Вячеслав Михайлович Могилевский
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Усср filed Critical Институт Электродинамики Ан Усср
Priority to SU802972905A priority Critical patent/SU1037053A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1037053A1 publication Critical patent/SU1037053A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении дл  измерени  перемещений. Известен емкостный измеритель перемещений , .содержащий генератор, дифференциальный емкостный прео.бразо ватель и блок обработки измерительной информации С1 3Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  емкостный измеритель переключений, содержащий генератор, один вывод которого соединен с общей точкой прибора, коммутатор, емкостный дифференциальный преобразователь с потенциальным электродом, подключенным к генератору, экранирующим элект родом с двум  р дами равномерно расположенных электрически прозрачных окон, подключенным к общей точке прибора, и секционированным токовым электродом с двум  р дами секций, которые подключены к входам коммута тора, компаратор токов с двум  имеющими общую точку дифференциальными обмотками, подключенными к первым двум выходам коммутатора,третий выход которого coeдиЧ eн с общей точкой прибора, обмоткой смещени , один вы вод которой.соединен с общей точкой дифференциальных обмоток, регулируемой обмоткой, включенной между вторым выводом обмотки смещени  и общей точкой прибора, и указательной обмот кой, и детектор равновеси , входом подключенный к указательной обмотке выход которого св зан с управл ющим входом регулируемой обмотк и 2, Недостатком известных измерителей  вл ете невысокое -быстродействие , обусловленное необходимостью ручного переключени  коммутатора. Цель изобретени  - повьниение быст родействи . Поставленна  цель достигаетс  тем что коммутатор выполнен в виде четы рех четырехпозиционных переключателе блок управлени  выполнен в виде дешифратора , а измеритель снабжен импульсным пороговым элементом, первый вход которого подключен к четвертому выходу коммутатора, счетчиком,входом подключенным к выходу импульсного порогового элемента, а выходом - к входу блока управлени , и образцовой мерой, включенной между выходом гене ратора и вторым входом импульсного порогового устройства. На чертеже приведена блок- -схема измерител . Устройство содержит генератор 1, емкостный дифференциальный преобразо ватель с потенциальным электродом 2 подключенным к генератору 1, экранирующим электродом 3 и секционированным ТОКОВЫМ электродом 4 с секци ми 4.1 - 4.4, коммутатор 5, входы которого подключены к секци м токового электрода 4, блок 6 управлени  в виде дешифратора, компаратор 7 токов с дифференциальными обмотками 8 и 9, обмоткой 10 смещени , регулируемой обмоткой 11 и указательной обмоткой 12, детектор 13 равновеси , подключенный к указательной обмотке , импульсный пороговый элемент 14, рсчетчик ;15, подключенный входом к выходу порогового элемента 14, а выходом - к входу блока 6 упрёвлени , и образцовую меру .16, включенную между выходом генератора и вто- рым входом импульсного порогового элемента 14. Измеритель работает следующим образом . Пусть в исходном положении к дифференциальным обмоткам 8 и 9 компаратора 7 токов подключены,секции 4.1 и 4,2,,причем секци  4.1 открыта на 3/4, а секци  4.2 - на 1/4. При этом через обмотки компаратора .7 токов протекают такие токи,что магнитный поток в нем равен нулю, если число витков регулируемой обмотки 11 также равно нулю. Если экранирующий электрод сместитс , то в компараторе 7 токов возникнет магнитный поток, который вызовет протекание тока неравновеси  в указательной обмотке 12. При этом детектор 13 равновеси  изменит число витков регулируемой обмотки 11 так, что магнитный поток в компараторе 7 снова станет равным нулю. Равновесное число витков регулируемой обмотки 11 будет пропорционально измер емому перемещению. Если измер емое перемещение превысит половину гаирины секции, то переход т к измерению перемещени  при помощи дифференциального конденсатора из другого р да. При этом к компаратору 7 токов подключаютс  секции 4.3 и 4.4 токового электрюда. Если измер емое перемещение превысит щирину одной секции или 3/2 ширины секции, то его .измер ют снова последовательным подключением пар секций 4.1 и- 4.2, а затем 4.3 и 4.4, однако при этом измен ют,на обратную пол рность подключение указанных секций к дифференциальным обмоткам 8 и 9 компаратора, 7 токов. Дл  обе.спечени  автоматического управлени  коммутатором 5 последний выполнен с четвертым выходом, к которому подключаетс  одна из неработающих в данный момент секций. Например , при работе на секци х 4.1 и 4.2 к дополнительному выходу может быть подключена секци  4.4, В пределах выбранного поддиапазона измерени  открыта  площадь этой секции больше или равна 3/4 всей ее площади. Следовательно, при правильно включенном коммутаторе на вход импульсного порогового элемента 14 должен поступать ток, величина которого больше или равна Q,15 ,где Imoix- ток секции, когда последн   полностью открыта. При помощи образцовой меры 16 иа второй вход импульсного порого вого элемента 14 поступает образцовый ток, равный 0,75 Imex- Пороговый элемент 14 {сравнивает эти два тока и выдает импульсы тогда, 4согда ток на четвертом выходе коммутатора 5 меньше чем 0,75 1,,{и, следовательно , поддиапазон измерени  выбран неправильно). Эти импульсы п§реключают I счетчик 15, который через блок 6 управлени  измен ет состо ние коммутатора до тех пор, пока ток под- . ключенной к дополнительному выходу секциине превысит Гобразцовый ток. Это означает, что поддиапазон выбран правильно и можно пристгупить, к уравновешиванию . Изобретение позвол ет автоматизировать процесс выбора поддиапазона измерени  и за счет этого резко повысить быстродействие прибора.The invention relates to a measurement technique and can be used in mechanical engineering for measuring displacements. A capacitive displacement meter, a generator containing a generator, a differential capacitive converter and a processing unit for measuring information C1 3 are known. The closest to the invention according to its technical nature is a capacitive switching meter that contains a generator, one output of which is connected to a common point of the device, a switch, a capacitive differential switch. a transducer with a potential electrode connected to the generator, a shielding electrode with two rows of electrically transparent electrically transparent a terminal connected to a common point of the device and a sectioned current electrode with two rows of sections that are connected to the switch inputs; a current comparator with two differential points having a common point connected to the first two outputs of the switch, the third output of which is a diver with a common point device, an offset winding, one output of which is connected to the common point of the differential windings, an adjustable winding connected between the second output of the bias winding and the common point of the device, and the pointing winding, and the detector The equilibrium input whose output is connected to the index winding, the output of which is connected with the control input of the adjustable winding, and 2, the disadvantage of the known meters is the low response rate due to the necessity of manual switching of the switch. The purpose of the invention is to increase the speed of activity. The goal is achieved by the fact that the switch is made in the form of four four-position switches; the control unit is designed as a decoder, and the meter is equipped with a pulse threshold element, the first input of which is connected to the fourth output of the switch, a counter, an input connected to the output of the pulse threshold element, and an output to an input of the control unit, and an exemplary measure connected between the output of the generator and the second input of the pulse threshold device. The drawing shows a block diagram of the meter. The device contains a generator 1, a capacitive differential transducer with a potential electrode 2 connected to the generator 1, a shielding electrode 3 and a partitioned current electrode 4 with sections 4.1 - 4.4, a switch 5 whose inputs are connected to the current electrode section 4, control unit 6 as a decoder, a comparator 7 currents with differential windings 8 and 9, a bias winding 10, an adjustable winding 11 and a pointing winding 12, an equilibrium detector 13 connected to a pointing winding, a pulse threshold element NT 14, meter counter; 15, connected by an input to the output of the threshold element 14, and an output to the input of the control unit 6, and an exemplary measure .16 connected between the generator output and the second input of the pulse threshold element 14. The meter works as follows. Suppose that in the initial position to the differential windings 8 and 9 of the comparator 7 currents are connected, sections 4.1 and 4.2, while section 4.1 is open by 3/4, and section 4.2 is by 1/4. At the same time through the windings of the comparator .7 currents flow currents such that the magnetic flux in it is zero, if the number of turns of the adjustable winding 11 is also zero. If the shielding electrode is displaced, a magnetic flux will occur in the comparator 7 currents, which will cause the current to flow unbalanced in the index winding 12. In this case, the equilibrium detector 13 changes the number of turns of the adjustable winding 11 so that the magnetic flux in the comparator 7 will again become zero. The equilibrium number of turns of the adjustable winding 11 will be proportional to the measured displacement. If the measured displacement exceeds half of the section hairline, then proceed to measuring the displacement with a differential capacitor from another row. In this case, sections 4.3 and 4.4 of the current electro-connection are connected to the comparator 7 currents. If the measured displacement exceeds the width of one section or 3/2 of the section width, then it is measured again by connecting sections 4.1 and 4.2 each time, then 4.3 and 4.4, but changing the reverse polarity to connecting these sections to differential windings 8 and 9 of the comparator, 7 currents. In order to provide automatic control of the switch 5, the latter is made with a fourth output, to which one of the sections currently inoperative is connected. For example, when working on sections 4.1 and 4.2, section 4.4 can be connected to an additional output. Within the selected measurement subrange, the open area of this section is greater than or equal to 3/4 of its entire area. Therefore, when the switch is correctly turned on, the input of the pulse threshold element 14 must receive a current whose value is greater than or equal to Q, 15, where the Imoix section of the section when the latter is fully open. Using an exemplary measure 16 and a second input of the pulsed threshold element 14, an exemplary current of 0.75 Imex is supplied. Threshold element 14 {compares these two currents and outputs pulses then 4 when the current at the fourth output of switch 5 is less than 0.75 1, , {and, therefore, the measurement subrange is selected incorrectly). These pulses n switch I counter 15, which through control unit 6 changes the state of the switch until the current is under. The section included in the auxiliary output will exceed the Grain current. This means that the subrange is selected correctly and can be pinned to balance. The invention makes it possible to automate the process of selecting a measurement subrange and thereby to drastically improve the speed of the instrument.

Claims (1)

ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, один вывод которого соединен с общей точкой прибора, -коммутатор, емкостный дифференциальный преобразователь с . потенциальным электродом, подключен·* ным к генератору, экранирующим электродом с двумя рядами равномерно расположенных электрически прозрачных окон, подключенным к общей точке прибора, и секционированным токовым электродом с двумя рядами секций, которые подключены к входам коммутатора, компаратор токов с двумя имеющими общую точку дифференциальными обмотками, подключенными к первым двум выходам коммутатора, третий выход которого соединён с общей точкой прибора, обмоткой смещения, один вывод которой соединен с общей точкой дифференциальных обмоток, регулируемой обмоткой, включенной, между вторым выводом обмотки смещения и общей точкой прибора, и указательной обмоткой, и детектор равновесия, входом подключенный к указательной обмотке, выход которого связан с управляющим входом регулируемой обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, коммутатор выполнен в виде четырех четырехпоэицио~нных переключателей, блок управления Выполнен в виде дешифратора, а измеритель снабжен импульсным пороговым элементом, первый вход которого подключен к четвертому выходу коммутатора, счетчиком, входом подключенным к выходу импульсного порогового элемента, а выходом - к входу блока управления, и образцовой мерой, включенной между выходом генератора и вторым входом импульсного порогового устройства. ,CAPACITIVE MOVEMENT METER, containing a generator, one output of which is connected to a common point of the device, a commutator, capacitive differential transducer c. a potential electrode connected * to the generator, a shielding electrode with two rows of evenly spaced electrically transparent windows, connected to a common point of the device, and a sectioned current electrode with two rows of sections that are connected to the inputs of the switch, a current comparator with two differential points having a common point windings connected to the first two outputs of the switch, the third output of which is connected to a common point of the device, a bias winding, one output of which is connected to a common point of differential windings, an adjustable winding included between the second output of the bias winding and the common point of the device, and the index winding, and an equilibrium detector connected in input to the index winding, the output of which is connected to the control input of the adjustable winding, characterized in that, in order to improve performance , the switch is made in the form of four four-point switches, the control unit is designed as a decoder, and the meter is equipped with a pulse threshold element, the first input of which is connected to the fourth the output of the switch, a counter connected to the output of the pulse threshold element, and the output to the input of the control unit, and an exemplary measure connected between the output of the generator and the second input of the pulse threshold device. , SU 103705SU 103705 ФОDOF
SU802972905A 1980-08-04 1980-08-04 Capacitive displacement measuring device SU1037053A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972905A SU1037053A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Capacitive displacement measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972905A SU1037053A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Capacitive displacement measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1037053A1 true SU1037053A1 (en) 1983-08-23

Family

ID=20914388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802972905A SU1037053A1 (en) 1980-08-04 1980-08-04 Capacitive displacement measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1037053A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1, Авторское свидетельство СССР Но за вке . 2385760/28,кл.О 01 В 7/00, 1976. 2, Авторское свидетельство СССР по за вке. 2932491/28,кл.О 01 В 7/00/ 1980 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1037053A1 (en) Capacitive displacement measuring device
US4536744A (en) Analog to digital converter for precision measurements of A.C. signals
SU901827A1 (en) Electromagnetic flowmeter with frequency output
SU938173A1 (en) Device for measuring ac voltage effective value
SU741209A1 (en) Magnetic field measuring device
SU868640A1 (en) Digital meter of symmetrical components of three-phase network
SU1307383A2 (en) Device for measuring phase error signal
SU575469A1 (en) Device for contactless check-up of wire diameter
SU670954A1 (en) Two-channel displacement- to-code converter
SU1037052A1 (en) Capacitive displacement measuring device
SU1120180A1 (en) Temperature digital meter
SU1324043A2 (en) Device for solving differential equations in partial derivatives
SU1501266A1 (en) Converter of non-electric values into digital code
SU980023A1 (en) Device for measuring distance to power line damage location
SU1285383A1 (en) Method of determining physical quantities
SU737855A1 (en) Electric power measuring device
SU1200141A1 (en) Multi-channel temperature meter
SU621959A1 (en) Rotational speed monitoring device
KR890010570A (en) Power factor measurement circuit and method of digital integrated power meter
SU676860A1 (en) Transformer-type capacitive brifge for measuring displacements
SU515983A1 (en) Humidity autocontrol device
SU653573A1 (en) Electronic electric power meter
SU1073887A1 (en) Time-pulse converter of a.c.parameters
SU1410169A1 (en) Sine value converter for relay protection
SU844182A1 (en) Apparatus for monitoring resistance welding parameters