SU836515A1 - Емкостный датчик угла - Google Patents

Description

(54) ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК УГЛА

1

Изобретение относитс  к емкостным змерител м положений и перемещений может быть использовано в прецизи- онных навигационных и гироскопичес- ких системах.

Известно устройство дл  измерени  перемещений, содержащее входной трансформатор питани , подключенные к его вторичной обмотке со срезной точкой две неподвижные пластины, между которыми размещена подвижна  пластина D.

Недостатками этого устройства  вл ютс  низкие чувствительность и точность измерений перемещений.

Известно также устройство дл  из-, мерени  углов и перемещений, содержащее входной трансформатор питани , подключенные к его вторичной обмотке со средней точкой две неподвижные пластины, между которыми размещена подвижна  пластина 2

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерений из-за

наличи  механического контакта подвижной пластины с остальной частью устройства .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены две дополнительные неподвижные пластины, подклю:ченные ко второй дополнительно введенной вторичной обмотке трансформатора, идентичной первой, а подвижна  пластина изолирована и  вл етс  общей дл  обеих пар неподвижных пластин, причем неподвижные пластины, расположенные по одну сторону от подвижной, подs ключены к одноименным концам вторичных обмоток трансформатора, а выходной сигнал снимаетс  с их средних точек.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - электрическа  эквивалентна  схема.

Claims (2)

1. На фиг. 1 неподвижные пластины 1-4 подключены попарно к двум идентичным 3 вторичным обмоткам со средними точками трансформатора питани  5, .на первичную обмотку которого подаетс  напр жение питани  Urr. Подвижна  пластина 6 размещена между двух пар неподвижных пластин 1 и 2, 3 и 4 без какого-либо механического креплени . Пластины 1 и 3, наход щиес  по одну сторону от подвижной пластины 6, подключены к одноименным концам Б вторичных обмоток, пластины 2 и 4 - к концам А. Пластина 6 может вращатьс  вокруг оси 0. Эквивалентна  электрическа  схема этого устройства представлена на фиг. 2, где Е - ЭДС вторичной обмотки трансформатора питани ; X. - реактивное сопротивление вто ричной обмотки трансформатора; Х - реактивное сопротивление кон денсатора, образованного под вижной и неподвижной пластинами; г - активное сопротивление конде сатора; г, - активное сопротивление втори ной обмотки трансформатора. Датчик работает следующим образом При повороте подвижной пластины отно тельно оси О -О измен етс  отношени зазоров между Лодвижной и неподвижно пластинами в каждой паре конденсаторов 1 и6, 2и6, Зиб, 4и6. При этом нарушаетс  баланс мостовой схем фиг. 2 и на выходе по вл етс  сигнал пропорциональный углу поворота подви °ной пластины. Выходное напр жение U датчика в общем виде определ етс  вы ражением Е d2.-d :. с d-z,-d4 ( ) 2ше§ где 1А) - углова  частота; площадь пластины конденсатора; диэлектрическа  проницаемост 4 с1г , d,,d+ величины зазоров между соответствующими неподвижными и подвижной пластинами конденсаторов . При угловйх смещени х,соответству щих, например, изменению зазоров на Л еличину ud, их значени  будут изен тьс  следующим образом: d d - Ad; d 2 do Ad; d do Adi де do - величина зазора в нулевом ( несмещенном) положении подвижной пластины. этом случае выражение (1) примет Г Г+ГсЖХь де реактивное сопротивление емкостного датчика угла в несмещенном положении, .е. выходной сигнал датчика линейно ависит от угла поворота подвижной ластины. При нерабочих смещени х подвижной ластины, например вдоль оси ОХ фиг. l), зазоры датчика измен ютс  ледующим образом: d 3 , d d 4 d o-ud, d 2. do ud тогда выходное напр жение, как следует из выражени  (1), равно 0. Таким бразом, устройство чувствительно голько к угловым перемещени м. Конструкци  емкостного датчика угла проста, обладает высокой чувствительностью к угловым перемещени м за счет исключени  чувствительности к линейным перемещени м, надежна в эксплуатации . Формула изобретени  Емкостной датчик угла, содержащий входной трансформатор питани , две неподвижные пластины, подключенные к его вторичной обмотке со средней точкой , между которыми размещена подвижна  пластина, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности измерений, введены две дополнительные неподвижные пластины, подключенные ко второй дополнительно введенной вторичной обмотке трансформатора, идентичной первой, подвижна  пластина изолирована и  вл етс  общей дл  обеих пар неподвижных пластин, причем неподвижные пластины, расположенные по одну сторону от подвижной пластины, подключены к одноименным концам вторичных обмоток трансформатора, а вы-

   58365156

   ходной сигнал снимаетс  с их средних 1. Патент США № 3278 919, точек.кл. 340-200, опублик. 1966.

   Источники информации,
2. 2. Патент США № 2968031,

   прин тые во внимание при экспертизе кл. 340-200, опублик. 1961.