SU1548658A1 - Capacitive displacement transducer - Google Patents

Capacitive displacement transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1548658A1
SU1548658A1 SU884433056A SU4433056A SU1548658A1 SU 1548658 A1 SU1548658 A1 SU 1548658A1 SU 884433056 A SU884433056 A SU 884433056A SU 4433056 A SU4433056 A SU 4433056A SU 1548658 A1 SU1548658 A1 SU 1548658A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
measuring electrode
sensor
capacitors
terminals
Prior art date
Application number
SU884433056A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Васильченко
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2867
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2867 filed Critical Предприятие П/Я В-2867
Priority to SU884433056A priority Critical patent/SU1548658A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1548658A1 publication Critical patent/SU1548658A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  линейных перемещений. С целью повышени  точности за счет увеличени  линейности и помехоустойчивости преобразовани  в него введены конденсаторы 10, 11, 12, шина 13 нулевого потенциала, двухобмоточный дроссель 14, диоды 5, 19. Генератор 6 выполнен с трем  гальванически изолированными выходами, а датчик 1 имеет дополнительный электрод 4, экранирующий измерительный электрод 2. Блок 15 сравнени , управл   генератором 6, поддерживает уровень тока через измерительный электрод 2 на заданном уровне. Ток, протекающий через сравнивающие емкости 7, 8 и блок 9 выпр млени , линейно св зан с перемещением. В преобразователе устранено вли ние побочных емкостей и краевых эффектов датчика 1 на линейность прекобразовани  воздействи  помех на измерительный электрод 2. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used for non-contact measurement of linear displacements. In order to increase accuracy by increasing the linearity and noise immunity of the conversion, capacitors 10, 11, 12 are introduced into it, a zero potential bus 13, a two-winding choke 14, diodes 5, 19. The generator 6 is made with three galvanically isolated outputs, and the sensor 1 has an additional electrode 4, the shielding measuring electrode 2. The comparison unit 15, controlled by the generator 6, maintains the current level through the measuring electrode 2 at a predetermined level. The current flowing through the comparison capacitances 7, 8 and rectifier unit 9 is linearly related to movement. The transducer eliminates the effect of side capacitances and edge effects of sensor 1 on the linearity of the pre-formation of interference effects on the measuring electrode 2. 1 sludge.

Description

преобразовател .converter

Преобразователь содержит датчик 1 с измерительными электродами 2 и 3 и дополнительным электродом 4, диод 5, генератор 6 переменного тока, конденсаторы 7 и 8, блок 9 выпр млени , конденсаторы 10-12, шилу 13 нулевого потенциала, двухобмоточный дроссель 14, блок 15 сравнени , резисторы 16 и 17, источник 18 опорного напр жени , диод 19.The converter contains a sensor 1 with measuring electrodes 2 and 3 and an additional electrode 4, a diode 5, an alternator 6, capacitors 7 and 8, rectifying unit 9, capacitors 10-12, potential zero 13, double-wound choke 14, comparison unit 15 , resistors 16 and 17, voltage source 18, diode 19.

Генератор 6 содержит три пары выводов , кажда  из которых  вл етс  выходом генератора 6, гальванически не св занным с другими выходами, и вход управлени  амплитудой, к которому подключен выход.блока 15 сравнени  .The generator 6 contains three pairs of outputs, each of which is the output of the generator 6, which is not galvanically connected to other outputs, and the amplitude control input to which the output unit 15 of the comparison is connected.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Высокочастотный ток генератора 6, проход  через измерительный электрод 2 датчика 1, выпр мл етс  диодами 5 и 19. Переменна  составл юща  тока заработу преобразовател  не вли ют. Синфазные высокочастотные токи, проход  через идентичные обмотки дрос сел  14, включенные согласно, взаим15 но компенсируютс . Противофазные выпр мленные токи проход т через обмотки дроссел  14 и поступают на вход блока 15 сравнени .The high frequency current of the generator 6, the passage through the measuring electrode 2 of the sensor 1, is rectified by diodes 5 and 19. The alternating current component of the converter is not affected. The common-mode high-frequency currents passing through identical windings of the village Bros 14, which are connected according to, are mutually compensated. Anti-phase rectified currents pass through the windings of the throttles 14 and are fed to the input of the comparison unit 15.

Использование предлагаемого ем20 костного преобразовател  позвол ет более чем на пор док уменьшить погрешность измерений за счет исключе1- ни  монтажных емкостей и краевых эффектов в емкости датчике 1, вли 25 ющих на линейность преобразовани , увеличени  помехоустойчивости преобразовател , а также обеспечит возможность измерени  перемещени  объектов , подключенных к шине нулевогоThe use of the proposed bone converter 20 allows, by more than an order of magnitude, to reduce measurement errors by eliminating mounting capacitances and edge effects in the capacitance of sensor 1, which affect the linearity of the transducer, increase the noise immunity of the transducer, and also make it possible to measure the movement of objects connected to bus zero

30 потенциала.30 potential.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Емкостный преобразователь переме- мыкаетс  на шину 13 конденсаторами 10 щекий, содержащий датчик, генератор и И. Посто нные (выпр мленные) сое- переменного тока, первый и второйThe capacitive transducer is connected to the bus 13 by capacitors 10 cheeky, containing a sensor, a generator, and I. Constant (rectified) alternating current, the first and second работу преобразовател  не вли ют. Синфазные высокочастотные токи, проход  через идентичные обмотки дроссел  14, включенные согласно, взаимно компенсируютс . Противофазные выпр мленные токи проход т через обмотки дроссел  14 и поступают на вход блока 15 сравнени .the operation of the converter is not affected. The common-mode high-frequency currents passing through identical windings of the throttles 14, connected according to, are mutually compensated. Anti-phase rectified currents pass through the windings of the throttles 14 and are fed to the input of the comparison unit 15. Использование предлагаемого емкостного преобразовател  позвол ет более чем на пор док уменьшить погрешность измерений за счет исключе1- ни  монтажных емкостей и краевых эффектов в емкости датчике 1, вли ющих на линейность преобразовани , увеличени  помехоустойчивости преобразовател , а также обеспечит возможность измерени  перемещени  объектов , подключенных к шине нулевогоUsing the proposed capacitive converter allows reducing the measurement error by more than an order of magnitude by eliminating mounting capacitances and edge effects in the capacitance of sensor 1, affecting the linearity of the conversion, increasing the noise immunity of the converter, and also provides the ability to measure the movement of objects connected to the bus. zero потенциала.potential. Формула изобретени Invention Formula тавл ющие тока противоположной пол рности поступают через дроссель 14 на дифференциальный вход блока 15 сравнени  и сравниваютс  по величине с токами, протекающими через резисторы 16 и 17, подключенные к источнику 18 опорного напр жени . Блок 15 сравнени , управл   амплитудой или частотойThe opposing polarity currents flow through the inductor 14 to the differential input of the comparison unit 15 and are compared in magnitude with the currents flowing through the resistors 16 and 17 connected to the reference voltage source 18. Block 15 comparison, controlling amplitude or frequency или одновременно амплитудой и часто- к управл ющему входу генератора пере- той выходного напр жени  генератора 6, поддерживает величину выпр мленных токов на заданном уровне, при этом величина тока, протекающего через сравнивающие емкости 7 и 8 и блок 9 выпр млени , линейно измен етс  в зависимости от измер емого перемещени .or at the same time, the amplitude and frequency to the control input of the generator, the alternating output voltage of generator 6, maintains the magnitude of the rectified currents at a predetermined level, while the amount of current flowing through the matching capacitances 7 and 8 and rectifier unit 9 varies linearly depending on the movement being measured. Если измерительна  и сравнивающие емкости 7 и 8 наход тс  в одинаковых услови х, то вли ние диэлектрической проницаемости среды на результат преобразовани  исключаетс „ Дополнительный электрод 4  вл етс  эквипотенци55If the measuring and comparing capacitances 7 and 8 are in the same conditions, then the effect of the dielectric constant of the medium on the result of the conversion is eliminated. Additional electrode 4 is equipotential 55 менного тока, о тличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности , в него введены шина нулевого потенциала, третий, четвертый и п тый конденсаторы, двухобмоточный дроссель и два диода, генератор переменного тока выполнен с трем  парами выводов, кажда  из которых  вл етс  выходом генератора, гальванически изолированным от двух других выходов, а датчик выполнен в виде перрого измерительного электрода, имечтпего во-э о ность перемещени  относитч тъно второго измерительного эпектрод.а в направлении,alternating current, in order to improve accuracy, a zero potential bus, third, fourth and fifth capacitors, a two-winding choke and two diodes, an alternator, are made with three pairs of terminals, each of which the output of the generator, galvanically isolated from the other two outputs, and the sensor is made in the form of a first measuring electrode, and the movement is relative to the second measuring electrode. конденсаторы, блок выпр млени , блок сравнени , два резистора и источник опорного напр жени , отрицательный и положительный выводы которого через соответственно первый и второй резисторы подключены соответственно к инвертирующему и пр мому входам блока сравнени , выход которого подключенcapacitors, rectifier, comparator, two resistors and a source of voltage, the negative and positive terminals of which through respectively the first and second resistors are connected respectively to the inverting and direct inputs of the comparator, the output of which is connected к управл ющему входу генератора пере- to the control input of the generator 5five менного тока, о тличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности , в него введены шина нулевого потенциала, третий, четвертый и п тый конденсаторы, двухобмоточный дроссель и два диода, генератор переменного тока выполнен с трем  парами выводов, кажда  из которых  вл етс  выходом генератора, гальванически изолированным от двух других выходов, а датчик выполнен в виде перрого измерительного электрода, имечтпего во-э о ность перемещени  относитч тъно второго измерительного эпектрод.а в направлении,alternating current, in order to improve accuracy, a zero potential bus, third, fourth and fifth capacitors, a two-winding choke and two diodes, an alternator, are made with three pairs of terminals, each of which the output of the generator, galvanically isolated from the other two outputs, and the sensor is made in the form of a first measuring electrode, and the movement is relative to the second measuring electrode. перпендикул рном плоскост м обоих электродов и дополнительного электрода , выполненного с возможностью экранировани  первого измерительного электрода со стороны, противоположной второму измерительному электроду, который подключен к шине нулевого . потенциала, котора  через третий, четвертьй и п тый конденсаторы под- ключена к первым выводам соответственно первого, второго и третьего выходов генератора, переменного тока, вторые выводы которых подключены соответственно к дополнительному электро- ду датчика, катоду первого диода иperpendicular to the planes of both electrodes and an additional electrode, configured to screen the first measuring electrode from the side opposite to the second measuring electrode, which is connected to the zero bus. potential, which through the third, fourth and fifth capacitors is connected to the first terminals of the first, second and third outputs of the generator, alternating current, respectively, the second terminals of which are connected respectively to the additional electrode of the sensor, the cathode of the first diode and аноду второго диода, другие электроды которых подключены к первому измерительному электроду датчика, вторые выводы второго и третьего выходов генератора переменного тока через соответственно первый и второй конденсаторы подключены к входу блока выпр млени , выход которого  вл етс  выходом преобразовател , первые выводы второго и третьего выходов генератора переменного тока через соответственно первую и вторую обмотки двухобмоточного дроссел  подключены соответственно к.инвертирующему и пр мому входам блока сравнени .the anode of the second diode, the other electrodes of which are connected to the first measuring electrode of the sensor, the second terminals of the second and third outputs of the alternator through the first and second capacitors respectively to the input of the rectifier whose output is the output of the converter, the first terminals of the second and third outputs of the generator AC, respectively, through the first and second windings of the double-winding throttles are connected respectively to the inverting and direct inputs of the comparison unit.
SU884433056A 1988-05-30 1988-05-30 Capacitive displacement transducer SU1548658A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884433056A SU1548658A1 (en) 1988-05-30 1988-05-30 Capacitive displacement transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884433056A SU1548658A1 (en) 1988-05-30 1988-05-30 Capacitive displacement transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1548658A1 true SU1548658A1 (en) 1990-03-07

Family

ID=21378224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884433056A SU1548658A1 (en) 1988-05-30 1988-05-30 Capacitive displacement transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1548658A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1283515, кл. G 01 В 7/00, 1986. Патент US № 4644798, кл. G 01 L 7/12, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1045457A (en) Static electricity meter
US5150062A (en) Electrostatic capacitance sensing circuit
CN107449949B (en) Device for applying DC bias voltage to AC sine wave signal source
CN109188099B (en) Liquid conductivity detection system
SU1548658A1 (en) Capacitive displacement transducer
US7639051B2 (en) Circuit arrangement for rectifying the output voltage of a sensor that is fed by an oscillator
US20030042917A1 (en) Capacitance measuring systems
Atmanand et al. A novel method of measurement of L and C
US4618862A (en) Mechanical displacement transducer
Mustapha et al. Single supply differential capacitive sensor with energy harvester compatibility
SU977930A1 (en) Capacitive displacement meter
JPS5821503A (en) Electrostatic capacity type displacement detecting circuit
SU1370460A1 (en) Voltage instrument transducer of variable relactance pickups
Richman et al. A new fast computing RMS-to-DC conversion
JPH0412465Y2 (en)
JPH0120647Y2 (en)
JPS5877618A (en) Electrostatic encoder
SU1170361A1 (en) Root-mean-square detector
JPH0348715Y2 (en)
SU1166002A1 (en) Differential rectifier
KR830000922Y1 (en) Capacitive Differential Pressure Transmitter
RU2037770C1 (en) Measuring converter of nonelectric values
SU1666958A1 (en) Device to meter fluid conductance
SU1201686A1 (en) Capacitance level meter
JPH02186273A (en) Level detector