Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, может быть использовано дл -измерени линейных перемещений объектов и вл етс усовершенствованием устройства по авт.св. № 947632.The invention relates to instrumentation engineering, can be used for measuring linear displacements of objects, and is an improvement of the device according to the author. No. 947632.
Целью изобретени вл етс регулирование линейности выходной характеристики в широком диапазоне перемещений .The aim of the invention is to control the linearity of the output characteristic over a wide range of displacements.
На чертеже дана принципиальна схема дифференциального емкостного датчика.The drawing is a schematic diagram of a differential capacitive sensor.
Датчик содержит два неподвижных цилиндрических электрода 1 и 2, размещенных соосно с зазором один относительно другого. Внутри электродов 1 и 2 с зазором размещен подвижный кольцевой токосъемный электрод 3, св зываемый в процессе измерений штоком с контролируемым объектом (на чертеже не показан), У торцов электрода 3 жестко закреплены охранные кольцевые электроды 4 и 5, гальванически св занные с электродами 1 и 2. На внешних концах электродов 1 и 2 выполнены цилиндрические выступы с продольными прорез ми, образующими регулировочные лепестки 6, 7 и 8, 9. Длина лепестков может быть выбрана, например, равной половине длины электродов 1 и 2, а ширина по хорде 0,20-0,25 значени диаметра этих электродов. Как видно из чертежа , лепестки расположены под углом 90°, однако количество регулировочных лепестков, а следовательно, и их прот женность могут быть увеличены или уменьщены. Дл обеспечени прогибов лепестков 6-9 в радиальном направлении служат пары выполненных из диэлектрика винтов 10-11, 12-135 14-15 и 16-17, размещенных в изол ционном корпусе 18. При этом подстро ечные винты 10, 12, 14 и 16, размещенные у концов лепестков 6-9, могут изгибать их в двух противоположных направлени х, а винты 11, 13, 15 и 17 изгибают лепестки только в направлении оси датчика. Использование пар регулировочных винтов позвол ет повысить эффективность подстройки путем расширени возможностей деформа2329322The sensor contains two stationary cylindrical electrodes 1 and 2 placed coaxially with a gap one relative to the other. Inside the electrodes 1 and 2, with a gap, there is a movable ring current collector electrode 3, which is connected to the object being monitored (not shown) in the measurement process by a rod. 2. At the outer ends of the electrodes 1 and 2 there are cylindrical protrusions with longitudinal slits forming the adjusting lobes 6, 7 and 8, 9. The length of the lobes can be chosen, for example, half the length of the electrodes 1 and 2, and the width of the chord 0, 20-0.25 value neither the diameter of these electrodes. As can be seen from the drawing, the petals are at an angle of 90 °, however, the number of adjusting petals, and hence their extension, can be increased or decreased. To ensure the deflection of the petals 6–9 in the radial direction, serve a pair of dielectric screws 10–11, 12–135 14–15 and 16–17, which are housed in an insulating housing 18. In this case, the adjustment screws 10, 12, 14, and 16 placed at the ends of the petals 6-9 can bend them in two opposite directions, and screws 11, 13, 15 and 17 bend the petals only in the direction of the sensor axis. The use of a pair of adjusting screws improves the efficiency of the adjustment by expanding the possibilities of deformation2329322
ции лепестков. Цилиндрические электроды 1 и 2 подключены к источнику 19 питани , в качестве которого может быть использован, например, транс5 форматор с отводами. Между токосъем- ным электродом 3 и средней точкой источника 19 питани подключен электронный блок 20 измерени с индикатором .petals. The cylindrical electrodes 1 and 2 are connected to a power source 19, which can be, for example, a transformer with a tap. An electronic measurement unit 20 with an indicator is connected between the current collecting electrode 3 and the midpoint of the power source 19.
О Датчик работает следующим образом . O The sensor works as follows.
При перемещении токосъемного электрода 3 вправо или влево из среднего положени возникает сигнал разбалан15 са за счет изменени частичных емкостей между ним и электродами 1 и 2. Сигнал разбаланса преобразуетс блоком 20 и фиксируетс с помощью индикатора . Путем регулировани радиаль20 ного положени лепестков 6-9 экспериментально добиваютс в процессе настройки линеаризации выходной характеристики датчика в широком диа- nasofre измер емых перемещений.When the current collector electrode 3 is moved to the right or left of the middle position, an unbalance signal arises due to a change in the partial capacitances between it and electrodes 1 and 2. The unbalance signal is converted by the unit 20 and fixed with an indicator. By adjusting the radial position of the lobes 6–9, experimentally, in the process of tuning, linearization of the output characteristic of the sensor in a wide range of measured displacements is achieved.
2525