SU1043482A1 - Емкостной преобразователь перемещений - Google Patents

Abstract

ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий ОСНО& /f2 ную и две дополнительные пары относительно подвижных электродов, один из электродов основной пары смещен относительно электрода первой дополнительной пары на известное рассто ние в направлеjHИИ рабочего перемещени  и одинаковые с ним размеры в йаправлении, перпендикул рном к этому перемещению, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  преобразовател , один из электродов второй дополнительной пары имеет размер в направлении, перпендикул рном к рабочему перемещению, в К раз отличный от соответствующего -размера электрода основной пары и одинаковую с ним начальную площадь, а соответствую-} щие электроды трех пар жестко св заны между собой. X / /

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  высокоточного преобразовани  линейных перемещений в пропорциональный электрический сигнал. Известны емкостные преобразователи перемещений, основанные на зависимости емкости конденсатора от площади пере1фы ти  пластин подвижного и неподвижного электродов Г 1 1 . Однако эти преобразователи имеют низкую точность из-за чувствительности к воздействию внешних факторов, а также из-за самопроизвольного дрейфа их параметров.. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  емкостный преобразователь перемещений, содержащий основную и две дополнительные пары относительно подвижных электродов, один из электродов основной йары смешен относительно электрода первой дополнительной пары на из&естное рассто ние в направлении рабочего переметцени  и имеет одинаковь е с ним размеры в ншг равлении, перпендикул рном к этому пере мещению. Подвижные электроды основной и дополнительных пар св заны с объектом измерени  с помощью рычагов, име . щих неодинаковое соотнощение плеч, что обуславливает различную чувствительност основной и дополнительных пар электродо к измер емому перемещению. Известный преббразователь, реализукший тестовый метод измерени , позвол ет расширить диапазон измер емых перемещений и исключить вли ние дестабилизирующих факторов к Bp«vjeHHoro дрейфа параметров устройства на точность измерений Csj . Однако наличие в преобразователе рычагов , соедин кищх подвижные электроды с объектом измерени , усложн ет кон .струкдию. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции преобразовател  при свхраненин точности измерени , т.е. при сохране НИИ тестового метода измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в емкостнвм преофазователе перемещений , содержащем основную и две допол нитепьные пары относительно подвижных электродов, один из электродов основной пары смещен относительно Ьлекгрода первой дополнительной пары на известно рассто ние в направлении рабочего перем щени  и имеет одинаковые с ннм размер в нопревлении, перпендик ш рном к атом перемещению, один из ааектродов второй допотгательной пары имеет размер в направлении , перпендикул рном к рабочему перемещению, в К раз отличный от соответствующего размера электрода основной пары и одинаковую с ним начальную площадь , а соответствующие электроды трех пар жестко св занъ между :собой.. - На чертеже предетавлена коне труктивна  схема емкостного преобразовател  перемещений. Емкостный преобразователь перемещений содержит три пары электродов. Неподвижные электроды вс.ех трех пар представлены , в виде одного ойдего неподвижного электрода 1. Подвижный электрод 2 основной пары сметцен относительно подвижного электрода 3 первой дополнительной пары на известное рассто ние Х.,, Подвижный электрод 4 второй дополнительной пары имеет размер Ь в направлении, перпендикул рном рабочему перемещению, а К раз отличный от соогветствую1Йего размера ft основного электрода 2 и lij первого дополнительного электрода 3, причем . .Соединительна  изол ционна  пластина 5 жестко св зывает между собой все подвижные электрода ,2 - 4. . Преобразователь работает спедук цим образом. Измер емое перемещение воздействует на пластину 5 и смещает подвижные электроды 2 .- 4 относительно неподвижного электрода 1, измен   эффективную площадь подвижных электродов. Сигналы сннмее-. мые с подвижных электродов, пропорциональны величине этой плошади, котора , в свою очередь, определ етс  размером ti электродов в направлении, перпендикул рном к измер емому перемещению, и величиной переметиени  л . Функци  преобразовани  преобразовател  может 6ь1ть представлена некоторым числом отрезков пр мых вида . , где N - выходной сигнал, пропорциональный эффективной плошадн подвижных электродов 2 - 4, соответствующей площади пере 1фыти  ими неподвижного электрода 1 ( i « 1|2,3); И t параметры функции преобразовани , опёредел емые фиэическт н параметрами преобразова еп . Нестабильность этих парам етров, оче ввдвсо, $юшетс  источником погрешностей измерени  перемещени . Испольэун сигналы N;l , N , N4 , снимаeiwobie одновременно с основного и двух дополнительных электродов 2-4, величину измер емого перемещени  х можно пре ставить после соответствующих преобразовваний в виде систекпм из трех уравнений типа (1)

M--N ЛХ у - 3ЭТ. Nj-N К-1 Л2) 5

где fi - отношение размеров электродов 2 и 4 к направлении, перпендикул рном к измер емому перемещени1р.

Из выражени  (2), следует, что 10 метры С1 и Ь:,- -функции преобразовани  не вход т в конечное выражение дл  иэ- . мер емого перемещени  х.

Таким образом, точность измерени  не зависит от дрей|)а параметров функции преобразовани  преобразовател  под вли нием дестабилизирук цих факторов и времени и определ етс  толыш двум  парамег 4 рами дх аг ТГ которые могут

«2 быть выполнены с достаточной степенью

точности.

Еэлагодар  устранению двуплечих рычвггов существенно упрощаетс  конструкций преобразовател  и уменьшаютс  его разме ры.

Claims (1)

1. ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБР АЗОВА- >

   4* СО

   КЗ ί