SU1388706A1

SU1388706A1 - Inclination angle transducer

Info

Publication number: SU1388706A1
Application number: SU864135078A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Скрынник; Иван Владимирович Угольник; Александр Петрович Губарев
Original assignee: Войсковая Часть 11284
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-04-15

Abstract

Изобретение относитс к измери тельной технике и имеет целью повышение чувствительности ма тникового датчика угла наклона относительно вертикали. Датчик содержит корпус с параллельно закрепленнными в нем двум ос ми 1 II 2, на каждой из которых установлены ма тники, выполненные в виде балок 3 и 5 и соединенных с ними с помощью гибких св зей грузов 4 и 6. ia оси свободно надеты втулки 7 и 8 с закрепленными на них шкивами 9 и 10 ременной передачи. Чувствительный элемент датчика выполнен в виде трехэлектродного емкостного преобразовател , одна пластина 12 которого жестко закреплена на балке 3, а две другие пластины 13 и 14 закреплены на втулке 7. Втулка 8 жестко св зана с балкой 5. При наклоне объекта контрол пластина 12 перемещаетс относительно пластин 13 и 14 на угол, в (К+1) раз превышающий yrofi d наклона объекта, где . К - коэффициент преобразовани ременной передачи, равный отношению диаметров шкивов 10 и 9. 1 ил. i СЛThe invention relates to a measurement technique and has the purpose of increasing the sensitivity of the tilt sensor relative to the vertical. The sensor contains a housing with two axes 1 II 2 parallel to it, each of which has a design made in the form of beams 3 and 5 and connected to them by means of flexible connections of weights 4 and 6. ia axes are freely put on sleeves 7 and 8 with belt pulleys 9 and 10 secured to them. The sensing element of the sensor is made in the form of a three-electrode capacitive transducer, one plate 12 of which is rigidly fixed to the beam 3, and two other plates 13 and 14 are fixed on the sleeve 7. Sleeve 8 is rigidly connected to the beam 5. When the control object is tilted, the plate 12 moves relative to the plates 13 and 14 at an angle, in (K + 1) times the yrofi d of the object's slope, where. K - belt conversion ratio, equal to the ratio of the diameters of the pulleys 10 and 9. 1 sludge. i SL

Description

со сю оо soy oo

оabout

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени угла наклона объектов относительно вертикального положени .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the angle of inclination of objects relative to the vertical position.

Цель изобретени - повышение чувствительности датчика за счет увеличени -перемещени одной из пластин емкостного чувствительного элемента датчика относительно другой его пластины .The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the sensor by increasing the displacement of one of the plates of the capacitive sensitive element of the sensor relative to its other plate.

На чертеже изобргикен предлагаемый датчик, общий вид.In the drawing isobrgiken the proposed sensor, a general view.

Датчик содержит корпус (не показан ) и закрепленные на нем две параллельно расположенные оси 1 и 2. На каждой оси размещены выполненные идентично один другому два ма тника. Первый ма тник, размещенный на оси 1, выполнен в виде балки 3 и соединенного с нею с помощью гибких св зей груза 4. Второй ма тник, разме- щенный на оси 2, выполнен в виде балки 5 и соединенного с нею с помощью гибких св зей груза 6.На оси 1 и 2 свободно надеты втулки 7 и 8, на которых жестко закреплены щкивы 9 и 10 ременной передачи с перекинутьп через них ремнем 11. Чувствительный элемент датчика выполнен в виде трех электродного емкостного преобразовател , одна из пластин 12 которого, имеюща форму полукруга, жестко закреплена на балке 3 первого ма тника а две другие полукруглые пластины 13 и 14, разделенные изол ционным промежутком , жестко закреплены на втулке 7.. Втулка 8 жестко св зана с . балкой 5 второго ма тника. Чувствительный элемент датчика .включен в соответствующую дифференциальную измерительную схему (не показана).The sensor contains a housing (not shown) and two parallel axes 1 and 2 fixed on it. On each axis, two models made identical to one another are placed. The first file placed on axis 1 is made in the form of a beam 3 and connected to it by means of flexible links of the load 4. The second file placed on axis 2 is made in the form of a beam 5 and connected to it by means of flexible lines The loads 6. The axles 1 and 2 are loosely fitted with the sleeves 7 and 8, on which the tongues 9 and 10 of the belt drive are rigidly secured with a belt 11. The sensing element of the sensor is made in the form of a three electrode capacitive converter, one of the plates 12 of which, having the shape of a semicircle, rigidly fixed on the beam 3 of the first ma The two other semicircular plates 13 and 14, separated by an insulating gap, are rigidly fixed to the sleeve 7. The sleeve 8 is rigidly connected with. beam 5 of the second man. The sensing element of the sensor. Is included in the corresponding differential measuring circuit (not shown).

Датчик работает следующим образомThe sensor works as follows

Корпус датчика устанавливают на объекте контрол (не показан). При отклонении объекта контрол от вертикального положени на некоторый угол о/ балки 3 и 5, удерживаемые грузами 4 и 6, остаютс в горизонтальном положении, пластина 12,The sensor housing is installed on the control object (not shown). When the control object deviates from the vertical position at a certain angle, the o / beams 3 and 5, held by the weights 4 and 6, remain in a horizontal position, the plate 12,

жестко закрепленна на балке 3, поворачиваетс относительно корпуса датчика на тот же угол о/ , а пластины 13 и 14, кинематически св занные через ременную передачу с балкой 5, поворачиваютс по сравнению с пластиной 12 в другую сторону на угол, завис щий от коэффициента Кrigidly fixed to beam 3, rotates relative to the sensor body by the same angle o /, and plates 13 and 14, kinematically connected via a belt drive to beam 5, are rotated in comparison to plate 12 to the other side by an angle K

преобразовани кинематической передачи К о , где К определ етс отно- щением диаметров шкивов 10 и 9. Суммарный относительный угол поворота пластины 12, и пластин 13 и 14, равный о( + К, существенно превышает угол olf что обуславливает повышение чувствительности датчика. Например, при чувствительность предлагаемого датчика возрастает в два раза поkinematic transmissions, K o, where K is determined by the ratio of the diameters of the pulleys 10 and 9. The total relative angle of rotation of the plate 12 and plates 13 and 14 is equal to o (+ K, significantly higher than the angle olf, which causes an increase in the sensor sensitivity. For example, when the sensitivity of the proposed sensor is doubled

сравнению с датчиком, прин тым за прототип. Пропорционально углам относительного поворота пластин 12, 13 и 14 измен етс выкодна емкость чувствительного элемента, что регистрируетс измерительной схем&й.compared with the sensor adopted for the prototype. In proportion to the angles of relative rotation of the plates 12, 13 and 14, the output capacitance of the sensing element varies, which is recorded by the measuring circuit &.

Claims

Invention Formula

The tilt angle sensor, comprising a housing, an axis fixed on it with an antenna placed on it, which is made in the form of a beam and connected to it by means of flexible connections of the load, and a sensing element, which differs from It is equipped with a second axis, fixed in the housing parallel to the first axis, mounted on it by a second flange identical to the first, two bushings freely attached to the respective axes, and belt pulleys fixed to them, and the sensitive element is made trehelektrod- Nogo capacitive sensor, one of the electrode plates which are rigidly fixed to a first beam of the pendulum, the other two are rigidly fixed to the hub of the first axis, the second axis and the sleeve is rigidly associated with a second pendulum beam.