SU1696846A1 - Displacement capacitive pickup - Google Patents

Displacement capacitive pickup Download PDF

Info

Publication number
SU1696846A1
SU1696846A1 SU894729094A SU4729094A SU1696846A1 SU 1696846 A1 SU1696846 A1 SU 1696846A1 SU 894729094 A SU894729094 A SU 894729094A SU 4729094 A SU4729094 A SU 4729094A SU 1696846 A1 SU1696846 A1 SU 1696846A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sections
electrode
groups
potential
converters
Prior art date
Application number
SU894729094A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Павленко
Original Assignee
Московский Горный Институт
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 Московский Горный Институт filed Critical Московский Горный Институт
Priority to SU894729094A priority Critical patent/SU1696846A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1696846A1 publication Critical patent/SU1696846A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - упрощение конструкции и расширение диапазона измерени  емкостного датчика перемещений . Датчик содержит токовый электрод, секции 1-4 которого размещены на одной стороне поверхности диэлектрической пластины 5 и соединены через три в четыре группы. Потенциальный электрод датчика состоит из параллельно соединенных секций 6, расположенных на другой диэлектрической пластине 7, котора  может перемещатьс  относительно неподвижной пластины 5 в направлении изменени  площади их взаимного перекрыти . Группы нечетных 1 и 3 и четных 2 и 4 секций токового электрода образуют относительно секций 6 потенциального электрода два дифференциальных конденсатора, соединенные соответственно с вторичными преобразовател ми 8 и 9 величины их емкости в электрические сигналы. Генератор 10 питани  соединен с секци ми потенциального электрода 7 и с преобразовател ми 8 и 9. На выходе этих пpeoбpaзoвateлeй включены формирователи 11 и 12 пр моугольного на- пр жени , выходы которых подключены к входу блока 13 дл  определени  величины и направлени  перемещени . 1 ил. сл сThis invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to simplify the design and expand the measuring range of a capacitive displacement sensor. The sensor contains a current electrode, sections 1-4 of which are placed on one side of the surface of the dielectric plate 5 and connected through three to four groups. The potential electrode of the sensor consists of parallel-connected sections 6 located on another dielectric plate 7, which can move relative to the fixed plate 5 in the direction of changing the area of their mutual overlap. The groups of odd 1 and 3 and even 2 and 4 sections of the current electrode form, relative to sections 6 of the potential electrode, two differential capacitors connected, respectively, to the secondary converters 8 and 9 of their capacitance into electrical signals. The power generator 10 is connected to the sections of the potential electrode 7 and converters 8 and 9. At the output of these converters, direct voltage drivers 11 and 12 are connected, the outputs of which are connected to the input of unit 13 for determining the magnitude and direction of movement. 1 il. cl

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХUNION OF SOVIET

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХSOCIALIST

РЕСПУБЛИК ·REPUBLIC ·

,..,SU.,n 1696846 А1 (51)5 G 01 В 7/00, .., SU., N 1696846 A1 (51) 5 G 01 V 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТSTATE COMMITTEE

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССРBY INVENTIONS AND DISCOVERIES UNDER SCSTAN OF THE USSR

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729094/28 (22) 14.08.89 (46) 07.12.91. Бюл. №45 (71) Московский горный институт (72) В.А.Павленко (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Патент США № 3860018. кл. G 08 С 19/10, 340/200, 1980.TO AUTHOR CERTIFICATE (21) 4729094/28 (22) 08/14/89 (46) 12/07/91. Bull. No. 45 (71) Moscow Mining Institute (72) V.A. Pavlenko (53) 621.317.39: 531.71 (088.8) (56) US Patent No. 3860018. cl. G 08 C 19/10, 340/200, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1252653, кл. G 01 В 7/00,1985.USSR copyright certificate No. 1252653, cl. G 01 B 7 / 00.1985.

(54) ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение диапазона измерения емкостного датчика перемещений. Датчик содержит токовый электрод, секции 1-4 которого размещены на одной стороне поверхности диэлектрической пластины 5 и соединены через три в четыре группы. Потенциальный электрод датчика состоит из параллельно соединенных секций 6, расположенных на другой диэлектрической пластине 7, которая может перемещаться относительно неподвижной пластины 5 в направлении изменения площади их взаимного перекрытия. Группы нечетных 1 и 3 и четных 2 и 4 секций токового электрода образуют относительно секций 6 потенциального электрода два дифференциальных конденсатора, соединённые соответственно с вторичными преобразователями 8 и 9 величины их емкости в электрические сигналы. Генератор 10 питания соединен с секциями потенциального электрода 7 и с преобразователями 8 и 9. На выходе этих преобразователей включены формирователи 11 и 12 прямоугольного напряжения, выходы которых подключены к входу блока 13 для определения величины и направления перемещения. 1 ил.(54) CAPACITIVE MOVEMENT SENSOR (57) The invention relates to measuring equipment. The purpose of the invention is to simplify the design and expand the measuring range of the capacitive displacement sensor. The sensor contains a current electrode, sections 1-4 of which are placed on one side of the surface of the dielectric plate 5 and connected through three to four groups. The potential sensor electrode consists of parallel-connected sections 6 located on another dielectric plate 7, which can move relative to the fixed plate 5 in the direction of changing the area of their mutual overlap. Groups of odd 1 and 3 and even 2 and 4 sections of the current electrode form two differential capacitors relative to sections 6 of the potential electrode, respectively connected to secondary converters 8 and 9 of their capacitance into electrical signals. The power generator 10 is connected to the sections of the potential electrode 7 and to the transducers 8 and 9. At the output of these converters are included rectangular shapers 11 and 12, the outputs of which are connected to the input of block 13 to determine the magnitude and direction of movement. 1 ill.

СП сTHX

1696846А11696846A1

Изоьретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений,The invention relates to measuring technique and can be used to measure movements,

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение диапазона 5 измерения емкостного датчика перемещений.The aim of the invention is to simplify the design and expand the measurement range 5 of the capacitive displacement sensor.

На чертеже представлена блок-схема емкостного датчика перемещений.The drawing shows a block diagram of a capacitive displacement sensor.

! Датчик содержит разделенные насек- 10 I ции потенциальный и токовый электроды, | установленные с возможностью относительного перемещения в направлении изменения площади их взаимного перекрытия. Токовый электрод состоит из несколь- 15 ких идентичных секций, например 1,2, 3 и 4 и т.д., которые размещены на одной стороне диэлектрической пластины 5. Секции 6 потенциального электрода размещены на второй диэлектрической пластине 7, 20 установленной параллельно первой пластине.! The sensor contains separated insets — 10 I potential and current electrodes, | installed with the possibility of relative movement in the direction of changing the area of their mutual overlap. The current electrode consists of several 15 identical sections, for example, 1,2, 3 and 4, etc., which are placed on one side of the dielectric plate 5. Sections 6 of the potential electrode are placed on the second dielectric plate 7, 20 mounted parallel to the first plate .

Секции токового и потенциального электродов имеют одинаковые размеры. Расстояние между секциями потенциально- 25 го электрода равно их ширине, а расстояние между секциями токового электрода равно половине ширины секций. Секции токового электрода соединены между собой через три секции с образованием четырех групп, 30 четные и нечетные группы из которых, например группы секций 1-3 и 2-4, образуют с параллельно соединенными секциями 6 потенциального электрода два дифференциальных конденсатора. Минимальное ко·· 35 личество секций токового электрода равно четырем, а минимальное количество секций потенциального электрода равно трем. Нечетные группы секций 1 и 3 подсоединены к входам вторичного преобразователя 8. емкости одного дифференциального конденсатора в электрический сигнал. К входам аналогичного вторичного преобразователя 9 присоединены четные группы секций 2 и 4 второго дифференциального конденсатора емкостного датчика. Питающий генератор 10 присоединен к параллельно ' соединенным секциям 6 потенциального электрода и к питающим входам вторичных преобразователей 8 и 9, к выходам которых присоединены формирователи 11 и 12 пря моугольного напряжения. Выходы формирователей 11 и 12 прямоугольного напряжения подключены к входам блока 13 накапливающего типа, в котором осуществляется измерение величины и направления перемещения по количеству и пдлярности поступающих на него импульсов.The sections of the current and potential electrodes are of the same size. The distance between the sections of the potential 25th electrode is equal to their width, and the distance between the sections of the current electrode is equal to half the width of the sections. The sections of the current electrode are interconnected through three sections to form four groups, 30 even and odd groups of which, for example, groups of sections 1-3 and 2-4, form two differential capacitors with parallel sections 6 of the potential electrode. The minimum number of sections of the current electrode ·· 35 is four, and the minimum number of sections of the potential electrode is three. The odd groups of sections 1 and 3 are connected to the inputs of the secondary converter 8. capacitance of one differential capacitor into an electrical signal. To the inputs of a similar secondary transducer 9 are connected even groups of sections 2 and 4 of the second differential capacitor of the capacitive sensor. The supply generator 10 is connected to parallel connected sections 6 of the potential electrode and to the supply inputs of the secondary converters 8 and 9, the outputs of which are connected to the rectifier 11 and 12. The outputs of the formers 11 and 12 of a rectangular voltage are connected to the inputs of the block 13 of the accumulating type, in which the magnitude and direction of movement are measured by the number and frequency of pulses arriving at it.

Датчик работает следующим образом.The sensor operates as follows.

При изменении площади перекрытия секций 1-4 токового и секций 6 потенциального электрода происходит встречное изменение емкости обоих дифференциальных конденсаторов датчика, что приводит к формированию на выходах вторичных преобразователей 8 и 9 двух сигналов, сдвинутых по фазе на 90 град. Эти сигналы преобразуются с помощью формирователей 11 и 12 в прямоугольные импульсы напряжения, поступающие на входы блока 13, выполненного в виде, например, реверсивного счетчика импульсов.When changing the overlap area of sections 1-4 of the current and sections 6 of the potential electrode, a counter-variation of the capacitance of both differential capacitors of the sensor occurs, which leads to the formation at the outputs of the secondary converters 8 and 9 of two signals phase-shifted by 90 degrees. These signals are converted using shapers 11 and 12 into rectangular voltage pulses supplied to the inputs of block 13, made in the form, for example, of a reversible pulse counter.

Емкостной датчик позволяет измерять величину и направление перемещения в диапазоне D, равном пФ, где п - количество секций токового электрода; b - ширина его одной секции. Таким образом, выбирая ширину и количество секций, можно варьировать диапазоном измерения в достаточно широких пределах.The capacitive sensor allows you to measure the magnitude and direction of movement in the range D equal to pF, where p is the number of sections of the current electrode; b is the width of its one section. Thus, choosing the width and number of sections, you can vary the measuring range over a fairly wide range.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Емкостной датчик перемещений, содержащий разделенные на секции потенциальный и токовый электроды, установленные с возможностью относительного перемещения в направлении изменения площади их взаимного перекрытия, ширина секций потенциального электрода равна расстоянию между ними, а также ширине секций токового электрода, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и расши’ рения диапазона измерения, секции токового электрода размещены одна от другой на расстоянии, равном половине ширины одной секции, и электрически соединены между собой через три секции с образованием четырех групп секций, четные и нечетные группы секций из которых образуют с параллельно соединенными секциями потенциального электрода два дифференциальных конденсатора.Capacitive displacement sensor containing potential and current electrodes divided into sections, installed with the possibility of relative movement in the direction of changing the area of their mutual overlap, the width of the sections of the potential electrode is equal to the distance between them, as well as the width of the sections of the current electrode, characterized in that, in order to simplify construction and expansion of the measuring range, sections of the current electrode are placed one from another at a distance equal to half the width of one section, and are electrically connected between each other through three sections with the formation of four groups of sections, even and odd groups of sections of which form two differential capacitors with parallel sections of the potential electrode.
SU894729094A 1989-08-14 1989-08-14 Displacement capacitive pickup SU1696846A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894729094A SU1696846A1 (en) 1989-08-14 1989-08-14 Displacement capacitive pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894729094A SU1696846A1 (en) 1989-08-14 1989-08-14 Displacement capacitive pickup

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1696846A1 true SU1696846A1 (en) 1991-12-07

Family

ID=21465811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894729094A SU1696846A1 (en) 1989-08-14 1989-08-14 Displacement capacitive pickup

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1696846A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3860018, кл. G 08 С 19/10, 340/200, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1252653, кл. G 01 В 7/00, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU93057194A (en) METHOD OF NON-CONTACT MEASUREMENT IN DYNAMIC MODE OF DISPLACEMENT OR DIELECTRIC CONSTANT USING A CAPACITIVE SENSOR
GB1523943A (en) Transducer
DE69203727T2 (en) Method for dynamic contactless measurement of a displacement or dielectric constant with the help of a capacitive sensor.
ES8502782A1 (en) Arrangement for determining the travel of a piston
SU1696846A1 (en) Displacement capacitive pickup
ATE116431T1 (en) POSITION COMPENSATION WINCH FOR TRANSDUCERS.
JPS62130301A (en) Capacitive device for measuring length and angle
JPS59182316A (en) Measuring device for velocity of flow
JPS5840125B2 (en) Seidenyouriyou - Chiyokuryuden Atsuhen Kansouchi
SU1796880A1 (en) Capacitance differential displacement transducer
RU1813198C (en) Differential capacitive displacement meter
SU1594348A1 (en) Displacement transducer
SU1599644A1 (en) Differential capacitive transducer of displacements
SU896376A2 (en) Capacitive pickup
SU1323848A1 (en) Linear displacement capacitive transducer
SU1509713A1 (en) Capacitance-type primary transducer
SU1043482A1 (en) Capacitive displacement converter
RU2001107630A (en) DEVICE FOR PRECISION DISTANCE MEASUREMENT
SU879286A2 (en) Device for touch-free measuring of electroconductive surface tilt angle
SU1682911A1 (en) Chamber for acoustic measurements in the presence of longitudinal electric field
SU904420A1 (en) Device for measuring wire diameter
RU43353U1 (en) DIFFERENTIAL CAPACITIVE MOVEMENT METER
SU1218410A1 (en) Device for counting moving objects
RU2042928C1 (en) Capacitor level meter
JPH04501914A (en) Volumetric sensor for liquid or gaseous media