SU1323847A1

SU1323847A1 - Variable-capacitance displacement transducer

Info

Publication number: SU1323847A1
Application number: SU864043176A
Authority: SU
Inventors: Виктор Львович Воронов; Валерий Иванович Слугин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6793
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и позвол ет расширить функциональные возможности емкостного датчика перемещений путем обеспечени возможности измерени также и угловых перемещений. Датчик содержит соосные цилиндрические ротор 1 и статор 2 с расположенными на их поверхности металлическими по сами 3,4, 5,6. Торцы крайних металлических по сов 4,6 статора 2 и металлического по са 3 ротора 1 выполнены скошенными , а крайние металлические по са 4 и 6 статора расположены симметрично относительно его среднего по са 5. При линейном перемещении ротора вдоль оси датчика должно быть предотвращено его вращательное движение и наоборот. При угловом перемещении ротора емкости, образованные по сами 3 , 4, а также по сами 3 и 6, включенные по схеме дифференциального конденсатора, измен ютс с разными знаками, что позвол ет датчику измер ть также и угловые перемещени . 1 ил. I (ЛThe invention relates to a measurement technique and allows the functionality of a capacitive displacement transducer to be expanded by providing the ability to measure also angular displacements. The sensor contains coaxial cylindrical rotor 1 and stator 2 with metal located on their surface by 3.4, 5.6 themselves. The ends of the extreme metal tips 4.6 of the stator 2 and the metallic insert 3 of the rotor 1 are made bevelled, and the extreme metallic positions 4 and 6 of the stator are located symmetrically with respect to its average position 5. When the rotor moves linearly along the sensor axis, its rotational movement and vice versa. With an angular displacement of the rotor, the containers formed by the 3, 4 themselves, as well as by the 3 and 6 themselves, included in the differential capacitor circuit, change with different signs, which allows the sensor to measure also the angular displacements. 1 il. I (L

Description

Изобретение относитс к измери- .тельной технике и может быть использовано дл контрол линейных Или угловых перемещений, например, в станках с числовым программным управлением , роботах и робототехнических комплексах.The invention relates to a measuring technique and can be used to control linear or angular displacements, for example, in numerical control machines, robots and robotic complexes.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей емкостного датчика перемещений путем обеспечени измерени также и угловых перемещений .The purpose of the invention is to expand the functionality of a capacitive displacement sensor by providing measurement of also angular displacements.

На чертеже изображен емкостный датчик перемещений. - Емкостный датчик перемещений содержит соосные ротор 1 и статор 2, выполненные из идентичного изолирующего материала, имеющего малый термический коэффициент. Ротор 1 выполнен в виде штока, на поверхности которого размещен цилиндрический металлический по с 3. Торцы металлического по са 3 ротора 1 вьтолнены со взаимно параллельными скосами. Статор 2 выполнен в виде полого цилиндра, на поверхности которого размещены три металлических по са 4-6, Торцы крайних металлических по сов 4 и 6 статора 2 выполнены с параллельными скрсами, а сами по са расположены симметрично относительно центральног по са 5 статора 2.The drawing shows a capacitive displacement sensor. - Capacitive displacement sensor contains coaxial rotor 1 and stator 2, made of identical insulating material having a small thermal coefficient. The rotor 1 is made in the form of a rod, on the surface of which a cylindrical metal is placed with about 3. The ends of the metal strip 3 of the rotor 1 are made with mutually parallel bevels. The stator 2 is made in the form of a hollow cylinder, on the surface of which there are three metal plates 4-6, the ends of the extreme metal plates 4 and 6 of the stator 2 are made with parallel skrams, and the lines themselves are arranged symmetrically relative to the center line 5 of the stator 2.

Емкостный датчик перемещений работает следующим образом.Capacitive displacement sensor works as follows.

Дл измерений линейных перемещени ротор 1 датчика разворачивают на 90° относительно положени , при котором торцы его металлического по са 3 параллельны торцам одного из крайних по сов 4 или 6 статора 2. После этог ротор 1 св зывают с объектом контрол (не показан) таким образом, чтобы исключить вращательное движение ротора 1 . О величине линейного перемещеСоставитель М.Лаваришек Редактор А.Ревин Техред Л.Олийнык Корректор С.ШекмарFor measuring linear displacements, the rotor 1 of the sensor is rotated 90 ° relative to the position in which the ends of its metallic 3 are parallel to the ends of one of the outermost 4 or 6 of the stator 2. After this, the rotor 1 is connected to a control object (not shown) in this way to eliminate the rotational motion of the rotor 1. On the magnitude of linear displacement Compiler M. Lavarishek Editor A. Revin Tehred L. Oliynyk Proofreader S. Shekmar

Заказ 2953/43 Тираж 677ПодписноеOrder 2953/43 Circulation 677 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035,, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5on affairs of inventions and discoveries 113035 ,, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна . 4Production and printing company, Uzhgorod, Project St. four

ни ротора 1 вдоль его оси суд т по соотношению емкостей, образованных металлическими по сами 3 и 4 и по сами 3 и 6 , включенными по схеме дифференциа5пьного конденсатора. Дл измерени угловых перемещений цилиндрический по с 3 ротора 1 устанавливают симметрично относительно центрального по са 5 статора 2, при этом его торцы должны быть параллельны торцам одного из по сов 4 или 6. Затем ротор 1 соедин ют с вращающимс объектом таким образом, чтобы исключить линейные перемещени ротора. При вращении ротора емкость конденсаторов, образованных металлическими по сами 3 и 4 и по сами 3 и 6, измен етс с разными знаками, что позвол ет измер ть угловые перемещени , использу Neither the rotor 1 along its axis is judged by the ratio of the containers formed by the metal by themselves 3 and 4 and by themselves 3 and 6 included in the differential capacitor circuit. To measure the angular displacements, the cylindrical 3 c of the rotor 1 is installed symmetrically relative to the central 5 of the stator 2, and its ends should be parallel to the ends of one of the 4 or 6. Then the rotor 1 is connected to the rotating object in such a way as to exclude linear rotor movement. When the rotor rotates, the capacitance of the capacitors formed by the metal 3 and 4 themselves and 3 and 6 themselves change with different signs, which allows to measure the angular displacements using

ту же схему дифференциального конденсатора , что и дл измерени линейных перемещений.the same differential capacitor circuit as for measuring linear displacements.

2525

30thirty

3535

4040

Claims

Invention Formula

A capacitive displacement sensor containing a coaxially arranged rotor made in the form of a rod and a stator made in the form of a hollow cylinder, three cylindrical metal traces placed on the surface of the stator and one placed on the rotor surface, forming a differential capacitor the purpose of expanding its functionality by providing measurement of also angular displacements, the ends of the extreme metal cores of the stator are made bevelled relative to the sensor axis symmetrically with respect to the average stator, and the metallic metal rotor faces are made with mutually parallel bevels.