SU1392338A1 - Capacitance-electronic device for converting displacements - Google Patents
Capacitance-electronic device for converting displacements Download PDFInfo
- Publication number
- SU1392338A1 SU1392338A1 SU853971641A SU3971641A SU1392338A1 SU 1392338 A1 SU1392338 A1 SU 1392338A1 SU 853971641 A SU853971641 A SU 853971641A SU 3971641 A SU3971641 A SU 3971641A SU 1392338 A1 SU1392338 A1 SU 1392338A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- diode
- resistor
- output
- circuit
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл преобразовани перемещени с помощью двухэлектронных емкостных датчиков с измен емой величиной зазора. Цель изобретени - повьшение точности измерени . Устройство содержит генератор 1 двухпол рных импульсов , к выходу которого подключены два диода диодно-резнеторных цепей, причем один диод 2 подключен анодом, а другой диод 5 - катодом к выходу генератора . К точкам подключени диода и резистора 3 первой диодно-резисторной цепи подключен емкостной датчик 4, а второй - посто нньй конденсатор 7. Выходы резисторов 3 и 6 объединены и подключены к входу фильтра 8 низких частот, выход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилител 9, на другой вход которого подано опорное напр жение, а выход подключен к светоизлучателю I1 оптро- на 10. Первый фоторезистор 12 последнего подключен к точкам соединени диодов и резисторов обеих диодно-ре- зисторных цепей, а второй фоторезистор 13 соединен с параллельно подключенным дополнительным резистором 14, образу выходную цепь устройства. 1 iffl. с елThe invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for converting movement using two-electron capacitive sensors with variable gap values. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. The device contains a generator of two double-pole pulses, to the output of which two diodes of a diode-resistor network are connected, one diode 2 being connected by an anode, and the other diode 5 by a cathode to the output of a generator. The points of the diode and the resistor 3 of the first diode-resistor circuit are connected to a capacitive sensor 4, and the second to a constant capacitor 7. The outputs of resistors 3 and 6 are combined and connected to the input of low-pass filter 8, the output of which is connected to the inverting input of operational amplifier 9, to the other input of which the reference voltage is applied, and the output is connected to the light emitter I1 of the optron 10. The first photoresistor 12 of the latter is connected to the connection points of the diodes and resistors of both diode-resistor circuits Dinen with a parallel connected additional resistor 14, forming the output circuit of the device. 1 iffl. eaten
Description
со соwith so
lN3lN3
00 00 0000 00 00
.П) П .P) P
i Изобретение относитс к измери- 1(ельной технике, в частности к устройствам дл преобразовани перемещени с помощью двухэлектродных емкостных датчиков с измен емой величиной за- йора.The invention relates to a measuring technique (in particular, to devices for converting movement using two-electrode capacitive sensors with a variable value of the gap.
Цель изобретени - повьшение точности измерени .The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy.
На чертеже изображена блок-схема мкостно-электронного устройства дл преобразовани перемещени .The drawing shows a block diagram of an electron-electronic device for displacement conversion.
Емкостно-электронное устройство гщ преобразовани перемещени содер- жит генератор 1 двухпол рных импульjcoB , первую диодно-резисторную цепь, |состо щую из диода 2 и резистора 3, к точке соединени которых подключен Iпотенциальный электрод емкостного дат |чика 4, вторую-диодно-резисторную цепь 5 состо щую из диода 5 и резисто- ipa 6, к точке соединени которых под- Iключен конденсатор 7, фильтр 8 низких I частот, вход которого соединен с I точкой соединени резисторов 3 и 6, . операционн1)й усилитель 9, неинвертирующий вход которого подключен к источнику опорного напр жени UQ ин вертнругащий вход подключен к выходу фильтра 8 низких.частот, фоторезис- торный оптрон 10, светоизлучатель 11 которого подключен к выходу операционного усилител 9, первый фоторезистор I2 включен ме зду точками соединени диода 2 и резистора 3 первой диодно-резисторной цепи и диода 5 и резистора 6 второй диодно-резисторной цепи, а второй фоторезистор 13 с параллельно подключенным дополнительным резистором 14 образует выходную цепь устройства.The capacitive-electronic device of the displacement transducer consists of a generator of two double-pole pulses, a first diode-resistor circuit, consisting of diode 2 and a resistor 3, to the junction point of which is connected the potential electrode of capacitive sensor 4, the second diode-resistor circuit 5 consisting of diode 5 and resistor ipa 6, to the connection point of which a capacitor 7 is connected — I, low-frequency filter 8, whose input is connected to the I connection point of resistors 3 and 6,. operational amplifier 9, the non-inverting input of which is connected to the reference voltage source UQ, the inverter input is connected to the output of the low-frequency filter 8, the photoresistor optocoupler 10, the light emitter 11 of which is connected to the output of the operational amplifier 9, the first photoresistor I2 is switched on the points of connection of diode 2 and resistor 3 of the first diode-resistor circuit and diode 5 and resistor 6 of the second diode-resistor circuit, and the second photoresistor 13 with an additional resistor 14 connected in parallel form the output circuit of the device twa.
Емкостно-электронное устройство дл преобразовани перемещени работает следующим образом.The capacitive-electronic device for converting the movement works as follows.
На выходе генератора 1 двухпол рных импульсов формируютс двухпол р- иые .пр моугольные импульсы напр жени равной амплитуды, при этом емкостньй датчик 4 запитываетс импульсами положительной пол рности, а конденсатор 7 - импульсами отрицательной по л рности. в точке соединени диода 2 и резистора 3 формируютс импульсы напр жени с длительностью спадЯд определ емой посто нной времени цепи разр да емкостного датчика 4, а в точке соединени диода 5 и резистора 6 - импульсы напр жени с длительностью спада, определ емой посто ннойAt the output of generator 1 of two-pole pulses, two-pole voltage pulses of equal amplitude are formed, while the capacitive sensor 4 is supplied with positive polarity pulses, and the capacitor 7 with negative polarity pulses. At the connection point of diode 2 and resistor 3, voltage pulses are generated with a duration of decay, a defined time constant of the discharge circuit of capacitive sensor 4, and at the point of connection of diode 5 and resistor 6, voltage pulses with a decay time defined by a constant
5five
Q Q
г 0 g 0
0 5 0 5
00
5five
00
5five
времени цепи разр да конденсатора 7. На выходе фильтра 8 низких частот формируетс напр жение, пропорциональное среднему значению суммы импульсных напр жений на емкостном датчике 4 и конденсаторе 7. Если входное сопротивление фильтра 8 низких частот достаточно велико, что достигаетс выбором элементов фильтра и применением операционного усилител с полевыми транзисторами во входном каскаде, а также выбира соответствующим образом частоту генератора импульсов, можно с достаточной точностью записать:time of the capacitor discharge circuit 7. At the output of the low-pass filter 8, a voltage is formed that is proportional to the average value of the sum of the pulse voltages on the capacitive sensor 4 and the capacitor 7. If the input impedance of the low-pass filter 8 is large enough, this is achieved by selecting filter elements and applying the amplifier with field-effect transistors in the input stage, as well as appropriately selecting the frequency of the pulse generator, can be written with sufficient accuracy:
V (С, -с,), (1) V (C, -c,), (1)
где Ug - выходное напр жение фильтраwhere Ug is the output voltage of the filter
8 низких частот;8 low frequencies;
- амплитуда импульсов напр жени на емкостном.датчике 4 и конденсаторе 7; R - сопротивление резисторов 3 - amplitude of voltage pulses on capacitive sensor 4 and capacitor 7; R - resistance of resistors 3
и 6; R - сопротивление первого фотореand 6; R - first photo resistance
зистора 12;resistor 12;
f - частота генератора 1 двухпол рных импульсов; С4 - емкость датчика 4; С 7 - емкость конденсатора 7. Дл операционного усилител 9 справедливо соотногаение -119„f is the frequency of generator 1 of double-pole pulses; C4 - sensor capacity 4; С 7 - capacitor capacitance 7. For operational amplifier 9, the relation -119 „is true
и„ - и.and „- and.
т/ kgt / kg
(2)(2)
где Ug - выходное напр жение операционного усилител 9; Kg - коэффициент усилени ностного напр жени операционного усилител 9. Разность напр жений на входах опе- рационного усилител 9 с коэффициентом усилени , достигающим дес тков тыс ч, имеет величину от долей до единиц милливольт, поэтому можно прин ть UD Ug, тогда из выражени (1) следует, чтоwhere Ug is the output voltage of the op amp 9; Kg is the amplification factor of the operating voltage of the operational amplifier 9. The voltage difference at the inputs of the operational amplifier 9 with the gain reaching tens of thousands of hours has a value from fractions to units of millivolts, so you can take UD Ug, then from the expression ( 1) it follows that
2R Rji Uo Vmffs При идентичной зависимости сопротивлений первого 12 и второго 13 фоторезисторов от тока через светоизлучатель 11, т.е. R i KRjj, где К - коэффициент пропорциональности, и выборе KR .j 2R, где R ,4 сопротивление дополнительного резистора 14, имеем:2R Rji Uo Vmffs With an identical dependence of the resistances of the first 12 and second 13 photoresistors on the current through the light emitter 11, i.e. R i KRjj, where K is the proportionality coefficient, and choosing KR .j 2R, where R, 4 is the resistance of the additional resistor 14, we have:
R «R 14 и оR "R 14 and about
X.X.
(3)(3)
R .,,,+ R,R. ,,, + R,
X,X,
(4)(four)
Права часть равенства (4) представл ет собой выражение дл -параллельного соединени второго фотореэистора 13 и дополнительного резистора 14, т.е. сопротивление выходной цепи устройства , которое пропорционально измер емому перемещению.The right part of the equation (4) is an expression for the parallel connection of the second photoreistor 13 and the additional resistor 14, i.e. resistance of the output circuit of the device, which is proportional to the displacement measured.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853971641A SU1392338A1 (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Capacitance-electronic device for converting displacements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853971641A SU1392338A1 (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Capacitance-electronic device for converting displacements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1392338A1 true SU1392338A1 (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=21203455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853971641A SU1392338A1 (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Capacitance-electronic device for converting displacements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1392338A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780031C1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-09-20 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") | Device for measuring the angle of position and linear movement of a controlled object |
-
1985
- 1985-10-31 SU SU853971641A patent/SU1392338A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР 1026081, кл. G 01 Р 27/26, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1138384, кл. G 01 В 7/00, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1227939, кл. G 01 В 7/00,18.04.85. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780031C1 (en) * | 2021-11-26 | 2022-09-20 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") | Device for measuring the angle of position and linear movement of a controlled object |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4165483A (en) | Capacitive pick-off circuit | |
| SU1392338A1 (en) | Capacitance-electronic device for converting displacements | |
| US3984773A (en) | Pulse counting-rate meter | |
| JP3322726B2 (en) | Capacitance detection circuit | |
| CN111307026A (en) | Charge-discharge type capacitive sensor based on diode switch | |
| SU1201686A1 (en) | Capacitance level meter | |
| US7224193B2 (en) | Current-voltage conversion circuit | |
| SU424062A1 (en) | DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL RESEARCH | |
| RU2262078C2 (en) | Method and device for neutralizing capacitance of coupling of differential shift transformer with inaccessible movable electrode | |
| SU1364853A1 (en) | Displacement-to-pulse repetition conversion device | |
| SU1725160A1 (en) | Sensor capacitance measuring converter | |
| SU1229560A1 (en) | Displacement-to-relative pulse duration converter | |
| SU594460A1 (en) | Device for measuring minimum ac voltage value | |
| SU1283515A1 (en) | Device for converting displacements to voltage | |
| RU2103676C1 (en) | Method of compensation of series active resistance of electrochemical cell in voltammetry | |
| RU2024885C1 (en) | Device for measuring conductance | |
| JPS63133069A (en) | Apparatus for measuring dc difference voltage | |
| RU2030739C1 (en) | Device for measuring humidity of loose materials | |
| SU1758594A1 (en) | Instrument transducer of capacitive pickup | |
| SU1064137A1 (en) | Capacitive electronic displacement-to-voltage converter | |
| SU924619A1 (en) | Converter of flat parallel differential capacitor movable electrode displacement to frequency | |
| SU1739313A1 (en) | Device for measuring capacitance | |
| SU1196779A1 (en) | Capacitance meter for compensation pickups of mechanical values | |
| SU1682782A1 (en) | Device for determining natural frequency of electromechanical transducer | |
| SU1307361A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c.voltage instrument transducer |