SU994913A1 - Incline angle differential inductive-capacitive transducer /its versions/ - Google Patents
Incline angle differential inductive-capacitive transducer /its versions/ Download PDFInfo
- Publication number
- SU994913A1 SU994913A1 SU803222572A SU3222572A SU994913A1 SU 994913 A1 SU994913 A1 SU 994913A1 SU 803222572 A SU803222572 A SU 803222572A SU 3222572 A SU3222572 A SU 3222572A SU 994913 A1 SU994913 A1 SU 994913A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- electrodes
- differential
- transducer
- inductors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
(5) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВ НАКЛОНА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 1. Изобретение относитс к измеритель ной технике, в частности -к устройствам дл измерени углов наклона объек та относительно горизонта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс дифференциальный емкостный преобразователь углов наклона объекта относительно горизонта, состо щий из трех плоских ма тников, образующих электроды преоб разовател . В нем все три электрода размещены на майтниках, причем центр т жести среднего ма тника находитс «ижеего оси опоры, расположенной Via высоте, меньшей половины рассто ни от основани корпуса до осей опор боковых ма тников. Наиболее высокочувствительные из .мерени осуществл ют включением данного дифференциального емкостного преобразовател в колебательный LC-контур высокочастотного автогенератора Cl Недостатком известного преобразовател углов наклона вл етс относительно низка чувствительность измерени углов наклона. Это объ сн етс тем, что в колебательном LC-контуре чувствительной к углу наклона вл етс только емкость преобразовател , в то врем как индуктивность контура не претерпевает изменений. Кроме того, щ конструкции известного дифференциального емкостного преобразовател практически не используетс в качестве информативного объема пространство, Занимаемое грузом, прикрепле нным к нижней части среднего ма тника, что также вл етс фактором, не позвол ющим получить максимально возможную чувствительность измерени углов наклона объектов по отношению к объему, занимаемому конструкцией дифференциального емкостного преобразовател . Целью изобретени вл етс увелиение чувствительности измерени уг399 лов .наклона объектов без увеличени его габаритов. Указанна цель достигаетс тем, что в дифференциальном емкостном преобразователе углов наклона, по пе вому варианту, содержащем корпус и электроды, включенные в задающие колебательные контуры высокочастотных LC-автогенераторов,. причем боковые электроды размещены на ма тниках, а центр т жести среднего электродама тника находитс ниже его оси опоры , расположенной на высоте, меньшей половины рассто ни от основани кор пуса до осей опор боковых ма тников, на нижних гран х боковых электродов размещены катушки индуктивности пр моугольной формы, торцевые поверхнос ти которых параллельны поверхност м электродов, а нижний груз среднего электрода выполнен в виде взаимодействующего с катушками индуктивности пр моугольного параллелепипеда, изготовленного из электропровод щего материала, две боковые грани которого параллельные торцевым поверхност м катушек индуктивности, причем при изготовлении пр моугольного параллелепипеда из ферромагнитного материала каждый боковой электрод с размещенной на нем катушкой индуктивности образует отдельный задающий колебательный контур высокочастотного LC-автогенератора, а при изготовлении пр моугольного параллелепипеда из немагнитного матеоиала отдельный задающий колебательный контур высокочастотного 1С автогенератора образует боковой электрод с катушкой индуктивности , размещенной на другом боковом электроде. В дифференциальном емкостном преобразователе углов наклона, по второму варианту, содержащем корпус и электроды, включенные в задающие колебательные контуры высокочастотных LC-автогенераторов. причем боковые электроды размещены на ма тниках, а центр т жести среднего электрода ма тника находитс ниже его оси опоры , расположенной на высоте, меньшей половины рассто ни от основани кор пуса до осей опор боковых ма тников, нижний груз среднего электрода выпол нен в виде двух параллельно распрложенных друг относительно друга катушек индуктивности пр моугольной форм торцевые поверхности которых парал4 лельны поверхност м среднего электрода и боковым поверхност м пр моугольных параллелепипедов, изготовленных из электропровод щего материала и имеющих размеры торцевых поверхностей, равные размерам торцевых поверхностей внутренних окон каркасов катушек индуктивности , при этом пр моугольные параллелепипеды размещены на нижних гран х боковых электродов так, что каждый из них сдвинут на боковых электродах друг относительно друга на рассто ние, равное торцевой поверхности катушки индуктивности, причем при изготовлении пр моугольных параллелепипедов из ферромагнитного материала отдельный задающий колебательный контур-высокочастотного LC- , автогенератора образует катушка индуктивности и боковой электрод с размещенным напротив катушки индуктивности , пр моугольным параллелепипедом, а при изготовлении пр моугольных параллелепипедов из немагнитного мате-, риала отдельный задающий колебательный контур высокочастотного LC-автогенератора образует катушка индуктивности и боковой электрод с пр моугольным параллелепипедом, сдвинутым на боковом электроде относительно катушки индуктивности на рассто ние, равное торцевой поверхности катушки индуктивности . На фиг.1 изображена принципиальна схема конструкции дифференциального индуктивно-емкостного преобразовател углов наклона объекта с катушками индуктивности, расположенными на нижних гран х боковых электродов; на фиг.2 - принципиальна схема конструкции дифференциального индуктивно-емкостного преобразовател углов наклона объектов с катушками индуктивности , примен емыми в качестве нижнего груза среднего электрода; на фиг.З изображена блок-схема электронного измерительного преобразовател . Преобразователь по первому варианту содержит корпус 1, внутри которого установлены три плоских емкостных электрода 2, 3 и k, прикрепленные к трех параллельным опорам 5, 6 и 7. На нижних гран х боковых электродов 2 и h размещены катушки индуктивности 8 и 9 пр моугольной формы. Торцевые поверхности катушек индуктивности параллельны пЬверхност м боковых электродов . Нижний груз среднего электрода 3 выполнен в виде взаимодействующего с катушками индуктивности 8 и 9 пр моугольного параллелепипеда 10, изготовленного из электропровод щего материала. Боковые поверхности пр моугольного параллелепипеда, обращенные в катушкам индуктивности, параллельны торцевым поверхност м катушек индуктивности.(5) DIFFERENTIAL INDUCTIVE-CAPACITY TILT ANGLE TRANSFORMER (ITS OPTIONS) 1. The invention relates to a measuring technique, in particular, to devices for measuring the angle of inclination of an object relative to the horizon. The closest to the invention according to the technical essence is the differential capacitive transducer of the angles of inclination of the object relative to the horizon, consisting of three flat panes forming the transmitter electrodes. In it, all three electrodes are placed on maitniki, with the center of gravity of the midland ticker located on the same axis of the support, located at Via height, less than half the distance from the base of the hull to the axes of the supports of the lateral pendulum. The most highly sensitive of the measurements are made by turning on this differential capacitive converter into an oscillating LC circuit of a high-frequency auto-oscillator Cl. The disadvantage of the known tilt-angle converter is the relatively low sensitivity of measuring tilt angles. This is due to the fact that in an oscillating LC circuit, only the capacitance of the converter is sensitive to the angle of inclination, while the inductance of the circuit does not change. In addition, the design of the known differential capacitive transducer is practically not used as an informative volume. The space occupied by the load attached to the bottom of the middle tambourine is also a factor preventing the maximum possible sensitivity of measuring the angles of inclination of objects with respect to the volume occupied by the design of the differential capacitive transducer. The aim of the invention is to increase the sensitivity of measuring angle of angles of objects without increasing its dimensions. This goal is achieved by the fact that in a differential capacitive transducer of tilt angles, in the first embodiment, comprising a housing and electrodes included in the driving oscillators of high-frequency LC-oscillators ,. the side electrodes are placed on the pendulums, and the center of gravity of the middle electrode is below its support axis, located at a height shorter than half the distance from the base of the housing to the axes of the supports of the side pegs, on the lower edges of the side electrodes are placed of a rectangular shape, the end surfaces of which are parallel to the surfaces of the electrodes, and the lower weight of the middle electrode is made in the form of a rectangular parallelepiped interacting with inductors made of electric conductive material, the two side faces of which are parallel to the end surfaces of the inductors, and when making a rectangular parallelepiped of ferromagnetic material, each side electrode with an inductance placed on it forms a separate master oscillator circuit of a high-frequency LC auto-oscillator, while making a rectangular parallelepiped of nonmagnetic material separate separate master oscillator circuit of high frequency 1C oscillator forms a side electrode an inductor located on the other side electrode. In the differential capacitive transducer angle of inclination, according to the second variant, comprising a housing and electrodes included in the master oscillators of high-frequency LC-oscillators. the side electrodes are placed on the tillers, and the center of gravity of the middle electrode is below its support axis, located at a height of less than half the distance from the base of the housing to the axes of the support of the lateral tandem; parallel rectangles of inductance distributed relative to each other, whose end surfaces are parallel to the surfaces of the middle electrode and the lateral surfaces of rectangular parallelepipeds made of electric material and having end dimensions equal to the dimensions of the end faces of the inner windows of the frames of the inductance coils, while the rectangular parallelepipeds are placed on the lower edges of the side electrodes so that each of them is shifted on the side electrodes relative to each other by a distance equal to the end face the surface of the inductor, and in the manufacture of rectangular parallelepipeds of ferromagnetic material a separate master oscillator circuit-high-frequency LC-, self-oscillator and forms an inductance coil and a side electrode with a rectangular parallelepiped placed opposite the inductor, and when making rectangular parallelepipeds from a nonmagnetic material, a separate driving oscillator circuit of the high-frequency LC auto-oscillator forms an inductor and a side electrode with a rectangular parallelepiped shifted side electrode relative to the inductor by a distance equal to the end surface of the inductor. Fig. 1 is a schematic diagram of a design of a differential inductive-capacitive transducer of tilt angles of an object with inductors located on the lower edges of the side electrodes; Fig. 2 is a schematic diagram of the design of a differential inductive-capacitive transducer of tilt angles of objects with inductors used as the bottom load of the middle electrode; FIG. 3 is a block diagram of an electronic transmitter. The converter in the first embodiment includes a housing 1, inside which three flat capacitive electrodes 2, 3 and k are mounted, attached to three parallel supports 5, 6 and 7. Coils of inductance 8 and 9 are rectangular on the lower edges of the side electrodes 2 and h . The end surfaces of the inductors are parallel to the surface of the side electrodes. The lower load of the middle electrode 3 is made in the form of a rectangular parallelepiped 10, which interacts with inductors 8 and 9, made of an electrically conductive material. The side surfaces of the rectangular parallelepiped facing the inductors are parallel to the end surfaces of the inductors.
Преобразователь по второму варианту содержит корпус 1, идентичный корпусу преобразовател (фиг.1), а также установленные внутри корпуса три плоских емкостных электрода 2,. 3 и Л, прикрепленные к трех параллельным опорам 5, 6 и 7- На нижних гран х боковых электродов 2 и Ц размещены пр моугольные параллелепипеды П и 12, изготовленные из электропровод щего материала . Нижний груз среднего электрода 3 выполнен в виде двух параллельно расположенных друг относительно друга катушек индуктивности 13 и 1 пр моуголной формы. Торцевые поверхности катушек индуктивности 13 и 1 параллельны поверхност м среднего электрода 3 и боковым поверхност м пр моугольных.параллелепипедов 11 и 12. Размеры торцевых поверхностей пр моугольных параллелепипедов 11 и 12, обращенных в катушкам индуктивности 13 и Н, равны торцевым поверхност м внутренних окон каркасов 15 и 1б катушек индуктивностей 13 и 14. Пр моугольные параллелепипеды 11 и 12 размещены на нижних гран х боковых электродов 2 н k так, что каждый из них сдвинут на боковых электродах друг относительно друга на рассто ние, равное торцевой поверхности катушки индуктивности. При этом торцева поверхность пр моугольного параллелепипеда 11 расположена напротив торцевой поверхности внутреннего окна каркаса 15 катушки индуктивности 13, а торцева поверхность пр моугольного параллелепипеда 12 расположена напротив торцевой поверхности внутреннего окна каркаса 16 катушки индуктивности 14.The converter according to the second variant comprises a housing 1, identical to the converter housing (FIG. 1), as well as three flat capacitive electrodes 2, installed inside the housing. 3 and L, attached to three parallel supports 5, 6, and 7; On the lower edges of the side electrodes 2 and C, rectangular parallelepipeds P and 12 are placed, made of an electrically conductive material. The lower load of the middle electrode 3 is made in the form of two inductors 13 and 1 of the right-angled form parallel to each other. The end surfaces of the inductors 13 and 1 are parallel to the surfaces of the middle electrode 3 and the side surfaces of rectangular parallelepipeds 11 and 12. The dimensions of the end surfaces of rectangular parallelepipeds 11 and 12 facing the inductors 13 and H are equal to the end surfaces of the inner windows of the frames 15 and 1b of the inductors 13 and 14. The rectangular parallelepipeds 11 and 12 are placed on the lower edges of the side electrodes 2 and k so that each of them is shifted on the side electrodes relative to each other by distance th end surface of the coil. The end surface of the rectangular parallelepiped 11 is located opposite the end surface of the inner window of the frame 15 of the inductor 13, and the end surface of the rectangular parallelepiped 12 is opposite the end surface of the inner window of the frame 16 of the inductor 14.
I ,I,
В случае изготовлени пр моугольных параллелепипедов 10, 11 и 12 из ферромагнитного материала емкость конденсатора С1 можду электродами 2 и 3 и индуктивность L1 катушки индуктивности 8 в конструкции преобразовател , изображенного на фиг.1, или индуктивность L3 катушки индуктивности 13 в конструкции преобразовател , изображенного на фиг. 2, образуют отдельный задающий колебательный контур, включаемый в цепь высокочастотного LC-автогенератора 17- Емкость конденсатора С2 между электродами 3 и 4 и индуктивность L2 ка- . тушки индуктивности 9 в конструкции преобразовател , изображенного на фиг.1, или индуктивность L4 катушки индуктивности 14 в конструкции преобразовател , изображенного на фиг.2, образуют другой отдельный задающий колебательный контур, включаемый в цепь высокочастотного LC-автогенератора 18..In the case of the manufacture of rectangular parallelepipeds 10, 11 and 12 of ferromagnetic material, the capacitance C1 is made by electrodes 2 and 3 and the inductance L1 of inductance 8 in the converter construction shown in figure 1 or the inductance L3 of inductor 13 in the design of converter shown in FIG. 2, form a separate master oscillator circuit included in the circuit of the high-frequency LC oscillator 17. The capacitance of the capacitor C2 between the electrodes 3 and 4 and the inductance L2 ka-. The carcasses of inductance 9 in the design of the converter shown in FIG. 1, or the inductance L4 of the inductor 14 in the design of the converter shown in FIG. 2, form another separate master oscillator circuit included in the high-frequency LC-oscillator circuit 18 ..
В случае изготовлени пр моугольных параллелепипедов 10, 11 и 12 из немагнитного материала отдельный задающий колебательный контур высокочастотного LC-автогенератора 17 образует емкость конденсатора С1 между электродами 2 и 3 и индуктивность 12 катушки индуктивности 9 или индуктивность L4 катушки индуктивности 14. Другой отдельный задающий колебателы ный контур высокочастотного LC-автогенератора 18 образует емкость конденсатора 02 между электродами 3 и 4 и индуктивность L1 катушки индуктивности 8 или индуктивность 3 катушки индуктивности 13- Высокочастотные LC-автогенераторы 17 и 18 образуют дифференциальную схему измерени Выходы высокочастотных LC-автогенераторов 17 и 18 присоединены к смесителю 19, выход которого через фильтр нижних частот 20, усилитель-ограничитель 21 присоединен к электронному частотомеру 22, индицирующему разностную частоту высокочастотных LC-автогенераторов 17 и 18, представл ющую собой информацию рб угле наклона измер емого объекта относительно горизонта .In the case of making rectangular parallelepipeds 10, 11 and 12 of a non-magnetic material, a separate driving oscillator circuit of the high-frequency LC auto-oscillator 17 forms the capacitance capacitor C1 between electrodes 2 and 3 and inductance 12 of inductance 9 or inductance L4 of coil inductance 14. Another separate setting oscillator The circuit of the high-frequency LC-oscillator 18 forms the capacitance of the capacitor 02 between the electrodes 3 and 4 and the inductance L1 of the inductor 8 or the inductance 3 of the inductor 13- You The near-frequency LC oscillators 17 and 18 form a differential measurement circuit. The outputs of the high-frequency LC oscillators 17 and 18 are connected to a mixer 19, the output of which through a low-pass filter 20, an amplifier-limiter 21 connected to an electronic frequency meter 22 indicating the difference frequency of high-frequency LC oscillators 17 and 18, which represents the information of the angle of inclination of the measured object relative to the horizon.
Принцип работы дифференциальных индуктивно-емкостных преобразователей , изображенных на фиг.1 и фиг.2 одинаков. Поэтому рассмотрим принцип работы преобразовател по первому варианту дл случаев изготовлени пр моугольного параллелепипеда 10 из ферромагнитного и немагнитного материалов .The principle of operation of the differential inductive-capacitive transducers shown in figure 1 and figure 2 is the same. Therefore, let us consider the principle of operation of the converter according to the first variant for the cases of making a rectangular parallelepiped 10 of ferromagnetic and nonmagnetic materials.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU803222572A SU994913A1 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Incline angle differential inductive-capacitive transducer /its versions/ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU803222572A SU994913A1 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Incline angle differential inductive-capacitive transducer /its versions/ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU994913A1 true SU994913A1 (en) | 1983-02-07 |
Family
ID=20933680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU803222572A SU994913A1 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Incline angle differential inductive-capacitive transducer /its versions/ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU994913A1 (en) |
-
1980
- 1980-12-24 SU SU803222572A patent/SU994913A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104736972B (en) | Capacitance sensor | |
US2873604A (en) | Apparatus for determining vibration characteristics | |
US9222805B2 (en) | Circuit system and method for evaluating a sensor | |
US1543124A (en) | Frequency standard | |
SU994913A1 (en) | Incline angle differential inductive-capacitive transducer /its versions/ | |
JPH08278336A (en) | Electrostatic sensor device | |
US20220416150A1 (en) | Clock device | |
RU2189585C2 (en) | Eddy-current pickup | |
SU1163154A1 (en) | Vibration meter | |
SU714147A1 (en) | Apparatus for measuring tilted object solid angle | |
RU2577804C1 (en) | Device for measuring angle of inclination plane | |
SU1268959A1 (en) | Method of measuring substance level in open metallic tank | |
SU1167421A1 (en) | Angular motion converter | |
RU2295709C1 (en) | Device for measuring pressure | |
SU512533A1 (en) | Contactless DC sensor | |
SU1010450A1 (en) | High-frequency meter of microwire diameter | |
SU1249612A1 (en) | Device for magnetic logging | |
Matko et al. | Measurement of 0-1 ml volumes using the procedure of capacitive-dependent crystals | |
SU652503A1 (en) | Inductance and capacitance meter | |
SU175255A1 (en) | DEVICE FOR REMOTE MEASURING ANGLES | |
RU2106648C1 (en) | Insulation parameters metering device | |
SU667804A1 (en) | Transformer-type angular travel transducer | |
SU1126897A1 (en) | Device for measuring tuned circuit quality factor | |
JPS5821205B2 (en) | Inclination measuring device | |
SU1597735A1 (en) | Accelerometer |