SU636468A1 - Емкостной трансформаторный мост дл измерени перемещений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмеритепьной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных и угловых перемещений, рассто ний, углов.

Известны устройства дл  измерени  перемещений, содержащие емкостной датчик-преобразователь р. .

Недостаток известных устройств зак- лючае-гс  в низкой точности измерений, обусловленной нестабильностью зазора емкостного датчика.

Наиболее близким по технической cjinности к данному изобретению  вл етс  емкостной трансформаторный мост дл  измеретш  перемещений, содержащий трансформатор напр жени  с регулируемой ,и нерегулируемой обмотками, дифференциальный емкостной преобразователь перемещений с переменной активной площадыо электродов, имеющий один общий и два диффере1шиалъных электрода, общий электрод которого подключен к одному конду нерегулируемой обмотки трансформатора напрюкени , компаратор токов с ннд

каторной обмоткой, подключенной к входу усилител  сигнала неравновеси , встречно включеннглми обмотками, подклю ченными одними концами к диффере1щиаль ным электродам преобразовател , а другими - к второму конду нерегул15руемой обмотки т ратюформатора напр жетт  (общей точке), и дополнительной обмоткой , а также образцовую меру емкости, подключенную своими выводами к общей точке через дололнит ш ную обмотку компаратора токов и регултгруемую обмотхку трансформатора напр жени  12J,

Недостаток известного емкостного 1рансформаторного моста заключаетс  в том, что он обладает больщой погрешно - стью, обусловленной значительными колебани ми зазора между электродами преобразовател  при их взаимном пер&мещекии .

Claims (2)

1. Целью изобретени   вл етс  повыи &ние линейностп преобразовани  и точности измерени . . Поставленна  цель постт-аетс  тем, что емкостной т чансформаторный мсют дп  HSfviepeiffin перемеше1гай снабжен расположенным в зазоре дифферезшнал.- ного емкостного преобразовател  экра нируюшим электродом, подвижным относительно других элег/гродов и имеющим окнОэ остальные электроды преобразователи жестко скреплены между собой, Кроме того, электроды емкостного гфеобразсгвател  могут быть выполнены «3 идентичного и изотропного материала капрймер, стекла), металлизированного Q одной стороны. На чертеже представлена принципиаль- на  схема емкостного трансс|юрматорно-го моста дл  измерений перемещегшй. Мост содержит трансформатор 1 Hanpsi о нерегулируемой 2 и регу/труемай 3 обмотками дифференниальный емкостной гфеобразоватбль 4 с общим электродом 5 и ди4х|)ере}шиальными электродами 6 а 7, компаратор. 8 токов с встречно йк.1 Юче ръ1Мк обмотками 9 и 1О, допол- нкталькой 11 и индикаторной 12 обмот:«KaiVrHs образцовую меру 13 емкости и 3-са,шт&ль 14 сигнала неравновеси  Об- 1ДНЙ влек-трод 5 преобразовател  подклк. :sH с нерегулируемой обмотке 2 транс- форГ.;агора I напршкйми ; а дифференциаль libre ,э)ектрода1 6 и 7 к встречно вклк isKiiinvi обмоткам 9 и 1О компаратора 8 токов. Индикаторна  обмотка 12 комнаратора 8 тока подключена к входу усилите-л  14 сигнала неравновеси , а образ цова  мера 13 емкости включена между данолнительной обмоткой 11 компаратора 8.токов и регулиру эмой обмоткой 3 тран форматора 1 напр жеш . В д фферег-щиальгый емкостной преобразователь, введен йодвижной относител1эко электродов 5-7 экранирующий электрод 15. В этом элек«тродэ вырезано окно 16 определенной формы, располо сэн1-,юе над дифференциальными электродами 6 и 7, Площадь проекций дифферзшшалы« 1Х электродов 6 и 7 на окно экранирующего электрода 15 определ ет чаотичшш емкости дйффере ЕИвльного SMKoCTiioro преобразовател , Эти ллошадк зависит от положени  экранирующего электрода 15 по оси измёр е мого перемещени  н практически не аа0и с т от none-pe4ja,ix перЬмешений утгом ну того электрода, работает след тощим образом. Пусть экранируют} и электрод 15 на ходатс  в пойоже шн, когда его окно расположено симметржчно отнсюителъно линии раздела элект{юдов 6 и 7. В этом случае емкости, определ емые электродом 5 и электродами 6 и 7, равны. Поэтому равны токи, протекающие через эти емкости , и мапгатные потоки, создаваемые встречно включенными обмотками 9 и 10 в сердечнике компаратора 8 токов. При этом, если число витков регулируемой обмотки 3 трансформатора напр жени  равно нулю, то магнитный поток в сердеч}шке компаратора также равен нулю. Поэтому равен нулю сигнал неравновеси , наводимый в индикаторную обмотку. Мост находитс  в состо нии равновеси . Если экранирующий эл,ектрод сместитс  под действием измер емого перемещени ,то равенство дифференциальных емкостей преобразовател  нарушитс . В сердечнике компаратора токов :по витс  магнитный поток, возбуждающий сигнал неравновеси  в индикаторной обмотке 12. Этот магнитный поток компенсируетс  магнитным потоком, создаваемым током образцовой меры емкости. При этом в точке равновеси  моста число витков регултфуемой обмотки 3 трансформатора 1 напр жени  пропорционально измер емому перемещеюгю . Дифференциальные емкости преобразовател  определ ютс  площад ми проекций электродов 6 и 7 на окно 16 экрагшруюшего электрода. Эти площади не завис т . от рассто тш  между электродами 6 и 7 и экранирующим электродом 15. Поэтому смешени  экранирующего электрода 15 перпендикул рно линии измер емого перемещени  не- привод т к изменению емкостей преобразовател . Вместе с тем, рассто ние между общим электродом 5 и дифферегшиальными электродами 6 и 7, определ ющее величину дифференциальных емкостей, не мен етс  в процессе измере1ш , так как эти электроды жестко закрепленьг между собой. Это позвол ет обеспечить высокую точность измерени  перемещений, Формула изобретени  1. Емкостной фансформаторный мост дл  измерени  перемещений, содержащий трансформатор напр жени  с регулируемой и нерегулируемой обмотками, дифференциальный емкостной преобразователь перемещений с переменной активной площадью электродов, имеющий один обший и два

   дифференциальных электрода, общий электрод которого подключен к одному концу нерегулируемой обмотки, тралсфоматора напр же1га , компаратор токов с индикаторной обмоткой, подключешгой к входу усилител  сигнала неравновеси , лтвум  встречно включенными обмотками, подключенными одними ко1щами к ди4ференциальным электродам преобразовател , а другими - к второму нерегулируе мой обмотки трансформатора напр жени  (общей точке), и дополнительной обмот кой, а также образцовую меру емкости, подключенную своими выводами к общей точке через дополнительную обмотку компаратора токов и регулируемую обмотку трансформатора напр жени , отличающийс  тем, что, с иелью по вышеки  линейности преобразоватш и точности измерегшй, он снабжен расположен- ным в зазоре диффере1щиального емкостно/

   го преобразовател  экранирующим элект родом, подвижным относительно остальных электродов и имеющим окно, а оста электроды преобразовател  жестко скрепле ы между собой.
2. 2. Мост по н. 1, отличающ и и с   тем, что все электроды емконого преобразовател  выполнегш из иде11тичного и изотропного материала (нап{эи мер,-стекла), металлизировашюго с одной стороны.

   Источники информации, прин тые во вниматдае при экспертизе:

   1.АЦЮКОВСКИЙ в. А. Емкостные преобразователи перемещени . ;Ч.-Л., Энерги , 1966,

   2.За вка 2178294/28,

   кл. Q О1 В 7/ОО, 1975, по которой прин то решение о выдаче .авторского с видетельства.