Емкостной измеритель перемещений

Емкостной измеритель перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

; СОЮЗ CGBETCHHX

- ОВИОФ аю сакэ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2972905/18-28 (22) 04 ° 08.80 (46) 23.08.83. Бюл, Р 31 (72) Ф.Б. Гриневич, М.Н. Сурду и В.М Могилевский (71} Институт электродинамики.

:АН украинской CCP (53). 621,317.39:531.717(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР йо заявке 9. 2385760/28,кл.О 01 В 7/00, 19 76.

2, Авторское свидетельство СССР

rio заявке. 9 2932491/28,кл.G 01 В 7/00р

1980 (прототип). (54)(57) ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЪ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор, один вывод которого соединен с общей точкой прибора, коммутатор, емкостный дифференциальный преобразователь с ,потенциальным электродом, подключенным к генератору, экранирующим электродом с двумя-рядами равномерно расположенных электрически прозрачных окон, подключенным к общей точке прибора, и секционированным токовым электродом с двумя рядами секций, которые .подключены к входам коммутатора, компаратор токов с двумя имеющими общую точку дифференциальными обмотками, подключенными к первым двум выходам коммутатора, третий выход которого соединен с общей .точкой прибора, обмоткой .смещения, один вывод которой соединен с, общей точкой дифференциальных обмоток, регулируемой обмоткой, включеннОй, между вторым выводом обмотки смещения и общей точкой прибора, и указательной обмоткой,.и детектор равновесия, входом- подключенный к указательной обмотке, выход которого связан с управляющим входом. регулируемой обмотки, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения быстродействия, коммутатор выполнен в виде четырех четырехпозиционных переключателей, блок управления Выполнен в виде дешифратора, а измеритель снабжен импульсным пороговым элементом, первый вход которого подключен к четвертому выходу коммутатора, счетчиком, входом подключенным к выходу импульсногоЯ порогового элемента, а выходом - к входу блока управлейия, и образцовой мерой, включенной между выходом генератора и вторым входом импульсного порогового устройства.

1037053

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения перемещений.

Известен емкостный измеритель перемещений, .содержащий генератор, дифференциальный емкостный преобразователь и блок обработки измерительной информации (1 j.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 10 емкост ный и з мери тель пере ключе ний, содержащий генератор, один вывод которого соединен с общей точкой прибора, коммутатор, емкостный дифференциальный преобразователь с потенциальным электродом, подключенным к генератору, экранирующим электродом с двумя рядами равномерно расположенных электрически прозрачных окон, подключенным к общей точке прибора, и секционированным токовым электродом с двумя рядами секций, которые подключены к входам коммутатора, компаратор токов с двумя имеющими общую точку дифференциальными обмотками, подключенными к первым двум выходам коммутатора, третий выход которого соединен с общей точкой прибора, обмоткой смещения, один вывод которой соединен с общей точкой дифференциальных обмоток, регулируемой обмоткой, включенной между вторым выводом обмотки смещения и общей точкой прибора, и указательной обмоткой, и детектор равновесия, входом подключенный к указательной обмотке 35 .выход которого связан с управляющим входом регулируемой обмотк и 2 J.

Недостатком известных измерителей является невысокое быстродействие, обусловленное необходимостью 40 ручного переключения коммутатора.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что коммутатор выполнен в виде четы- 45 рех четырехпозиционных переключателей, блок управления выполнен в виде дешифратора, а измеритель снабжен импульсным пороговым элементом, первый вход которого подключен к четвертому. выходу коммутатора, счетчиком, входом подключенным к выходу импульсного порогового элемента, а выходом — к входу блока управления, и образцовой мерой, включенной между выходом гене- ратора и вторым входом импульсного порогового устройства.

На чертеже прйведена блоксхема измерителя.

Устройство содержит генератор 1, емкостный дифференциальный преобразо"60 ватель с потенциальным электродом 2, подключенным к генератору 1, экранирующим электродом 3 и секционированным токовым электродом 4 с секциями 4,1 — 4.4, коммутатор 5, входы которого подключены к секциям токового электрода 4, блок 6 управления в виде дешифратора, компара" тор 7 токов с дифференциальными обмотками 8 и 9, обмоткой 10 смещения, регулируемой .обмоткой 11 и указательной обмоткой 12, детектор 13 равновесия, подключенный к указательной об" мотке, импульсный пороговый элемент

14, (счетчик 15, подключенный входом к выходу порогового элемента 14, а выходом — к входу блока 6 управления, и образцовую меру .16, включенную между выходом генератора и вторым входом импульсного порогового элемента 14.

Измеритель работает следующим образом.

Пусть в исходном положении к дифференциальным обмоткам 8 и 9 компаратора 7 токов подключены секции 4.1 и 4.2,.причем секция 4 ° 1 открыта на 3/4, а секция 4,2 — на 1/4. При этом через обмотки компаратора 7 токов протекают такие токи,что магнитный поток в нем равен нулю, если число витков регулируемой обмотки 11 также равно нулю. Если экранирующий электрод сместится, то в компараторе 7 токов возникнет магнитный поток, который вызовет протекание тока неравновесия в указательной обмотке 12. При этом детектор 13 равновесия изменит число витков регулируемой обмотки 11 так, что магнитный поток в компараторе

7 снова станет равным нулю.

Равновесное число витков регули= руемой обмотки 11 будет пропорционально измеряемому перемещению. Если измеряемое перемещение превысит половину ширины секции, то переходят к измерению перемещения при помощи дифференциального конденсатора из другого ряда. При этом к компаратору 7 токов подключаются секции 4 ° 3 и 4.4 токового электрода. Если измеряемое перемещение превысит ширину одной секции или 3/2 ширины секции, то его измеряют снова последователь" ным подключением пар секций 4.1 и 4.2, а затем 4.3 и 4.4, однако при этом изменяют,на обратную полярность подключение укаэанных секций к дифференциальным обмоткам 8 и 9 компаратора. 7 токов.

Для обеспечеиия автоматического управления коммутатором 5 последний выполнен с четвертым выходом, к которому подключается одна из неработающих в данный момент секций. Например, при работе на секциях 4.1 и 4 ° 2 к дополнительному выходу может быть подключена секция 4.4. В пределах выбранного поддиапазона измерения открытая площадь этой секции больше или равна 3/4 всей ее площади.

Следовательно, при правильно включенном коммутаторе на вход импульсного

:1037053 неправильно). Эти импульсы переключают счетчик 15, который через блок

6 управления изменяет состояние коммутатора до тех пор, пока ток подключенной к дополнительному выходу секции не превысит :образцовый ток.

Это озНачает, что поддиапазон выбран правильно и можно приступить,к урав« новешиванию.

Изобретение позволяет автоматизировать процесс выбора поддиапазона измерения и за счет этого резко повысить быстродействие прибора.

Составитель В. Николаев

Редактор И. Николайчук Техред И.Метелева корректор Г.Огар

Заказ 5988/40 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиф

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 порогового элемента. 14 должен поступать ток, величина которого больше или равна 0,75 1„, „,где I д„- ток секции, когда последняя-полностью открыта. При помоши образцовой меры

16 на второй вход импульсного порога- 5 вого элемента 14 поступает образцоВый ток, равный 0,75 1,„„. Пороговый элемент 14,сравнивает эти два тока и выдает импульсы тогда, когда ток на четвертом выходе коммутатора 10

5 меньше чем 0,75 I «(н, следовательно, поддиапазон измерения выбран

1 !