SU1516744A1 - Емкостный датчик перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет повысить чувствительность емкостного датчика перемещений. Датчик содержит две электропроводные пластины 1 и 2, на одной из которых в выемке 6 размещен капельный электрод из электропроводной жидкости 5, закрытый диэлектрической пленкой и погруженный в диэлектрическую жидкость 7. При изменении зазора между пластинами 1 и 2 происходит деформаци  капельного электрода, вследствие чего измен етс  площадь изолированного контактного п тна между этим электродом и электропроводной пластиной 1. Благодар  этому существенно измен етс  емкость датчика и увеличиваетс  крутизна его характеристики преобразовани . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в измерительных преобразовател х дл  измерени  малых перемещений.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности емкостного датчика перемещений путем изменени  эффективной площади электропроводных пластин (электродов датчика) одновременно с изменением рассто ни  (зазора) между ними.

На чертеже схематично представлен емкостный датчик перемещений, разрез.

Емкостный датчик перемещений содер-, этим капельным электродом и электрожит две электропроводные пластины 1 и 2, установленные с возможностью изменени  зазора между ними. На периферии одной из пластин 2 размещено ограничительное кольцо 3, выполненное «п из диэлектрического материала. Между электропроводной пластиной 2 и ограничительным кольцом 3 герметически закреплены концы диэлектрической пленки из упругого материала, котора  зак-25 рывает капельный электрод из электропроводной жидкости 5. Этот электрод размещен в выемке 6, выполненной в центре электропроводной пластины 2, и погружен в диэлектрическую жидкость ,Q 7, зiaпoлн ющyю объем между поверхностью этой пластины 2 и диэлектрической пленкой k. Межфазное нат жение на границе электропроводной и диэлектрической жидкостей 6 выбрано из условий:

э.х ..t. ;

35

T.5.(..

проводной пластиной 1, что приводит к изменению эффективной площади электродов и зазора в емкостном датчике . Поскольку зазор между электродными пластинами датчика в области Контактного п тна равен толщине диэлектрической пленки Ц, котора  меньше рассто ни  между пластинами 1 и 2, изменение площади этого п тна приводит к существенному изменению емкости датчика, что увеличивает крутизну характеристики преобразовани  датчика.

Описанное соотношение коэффициентов межфазного нат жени  предотвращает растекание капельки электропроводной жидкости 5 по электропроводной пластине 2 или диэлектрической пленке , обеспечива , кроме joro, смачивание пластины 2 и пленки Ц диэлектрической жидкостью, что позвол ет сохранить форму и выходные характеристики емкостного датчика.

де

эж

+ 6

,

7,6,

ЭЖ. J.

Ю

6т.

33«

г.

J

Э. «J. ..Ж ПЛ.Э.

коэффициент межфазного нат жени  на границе электропроводной и диэлектрической жидкостей; коэффициент межфазного нат жени  на границе ., пластины с выемкой и электропроводной жидкостью капельного электрода;

коэффициент межфазного нат жени  на границе электропроводной пластины 2 и диэлектрической жидкости 7; коэффициент межфазного нат жени  на границе диэлектрической пленки 4 и диэлектрической жидкости 7;

50

55

Г)Л. Э

коэффициент межфазного нат жени  на границе . диэлектрической пленки 4 и электропроводной жидкости 5.

Емкостный датчик перемещений работает следующим образом.

При изменении зазора между электропроводными пластинами 1 и 2 в направлени х X происходит деформаци  капельки электропроводной жидкости S, измен етс  площадь изолированного пленкой контактного п тна между

этим капельным электродом и электроп 5 Q

5

., 0

5

проводной пластиной 1, что приводит к изменению эффективной площади электродов и зазора в емкостном датчике . Поскольку зазор между электродными пластинами датчика в области Контактного п тна равен толщине диэлектрической пленки Ц, котора  меньше рассто ни  между пластинами 1 и 2, изменение площади этого п тна приводит к существенному изменению емкости датчика, что увеличивает крутизну характеристики преобразовани  датчика.

Описанное соотношение коэффициентов межфазного нат жени  предотвращает растекание капельки электропроводной жидкости 5 по электропроводной пластине 2 или диэлектрической пленке , обеспечива , кроме joro, смачивание пластины 2 и пленки Ц диэлектрической жидкостью, что позвол ет сохранить форму и выходные характеристики емкостного датчика.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Емкостный датчик перемещений, содержащий две установленные с возможностью изменени  зазора между ними электропроводные пластины и размещенное на периферии одной из них ограничительное кольцо из диэлектрического материала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности ,он снабжен капельным электродом из электропроводной жидкости и закрывающей его диэлектрической пленкой из упругого материала, концы которой герметично закреплены между электропроводной плacтинoЙJИ размещенным на ней ограничительным кольцом, в этой же пластине выполнена выемка в центре дл  размещени  в ней капельного электрода, а объем между поверх515167

   ностыо этой пластины и диэлектрической пленкой заполнен диэлектрической жидкостью с межфаэным нат жением на границе между нею и электропроводной жидкостью капельного электрода, выбранным из условий

   г.,.

    л. де 6

   + Э.9..

   эж

   j-6,«. 9 .

   т.,..; б.

   . ж

   9Ж.9

   Ч.;

   10

   ПЛ. Э.Ж

   коэффициент межфазного нат жени  на границе электропроводной и диэлектрической жидкостей; коэффициент межфазного на- 5 т жени  на границе пласти0

   5

   T.q.«

   ПА..Ж

   пл. з.ж

   ны с выемкой и электропроводной жидкостью капельного электрода; коэффициент межфазного нат жени  на границе пластины с выемкой и диэлектрической жидкостью; коэффициент, межфазного нат жени  на границе пленки и диэлектрической жидкости;

   коэффициент межфазного нат жени  на границе пленки и электропроводной жидкости .