Емкостный двухкоординатный измеритель перемещений

Емкостный двухкоординатный измеритель перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых и линейньгх перемещений. Цель изобретенияупрощение устройства за счет введения вместо конструктивно сложных элементов блоков, реализуемых на основе серийно выпускаемых микросхем. При смещении потенциального электрода 2 сигналы с преобразователей 4-7 ток - напряжение через сумматор 12 поступают на управляющие входы делителей 18 и 19 напряжения, коэффициент деления которых пропорционален измеряемым координатам. 1 ил. 5S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„139770 7 А 1

A@4 С 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4172647/24-28 (22) 31. 12.86 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (71) Институт электродинамики

АН УССР (?2) Ф.Б.Гриневич, А. К.Продан и М.Н.Сурду (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Ацюковский В.А. Емкостные преобразователи перемещений. — И.-л.:

Энергия, 1966 .

Авторское свидетельство СССР по заявке У 3928946, кл. С 01 В 7/00, !

985. (54) ENKOCTHbIA ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых и линейных перемещений. Цель изобретения— упрощение устройства за счет введения вместо конструктивно сложных элементов блоков, реализуемых на основе серийно выпускаемых микросхем. При смещении потенциального электрода 2 сигналы с преобразователей 4-7 ток напряжение через сумматор 12 поступают на управляющие входы делителей

18 и 19 напряжения, коэффициент деления которых пропорционален измеряМ емым координатам. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в машиностроении и приборостроении.

Цель изобретения — упрощение уст ройства за счет введения вместо кон. структивно сложных элементов блоков реализуемых на основе серийной выпускаемых микросхем, На чертеже приведена блок-схема емкостного двухкоординатного измери теля перемещений.

Измеритель содержит генератор 1, емкостный дифференциальный датчик с потенциальным 2 и токовым 3 электродами, первый 4, второй 5 третий

6 и четвертый 7 преобразователи ток напряжение, первый 8, второй 9 и тр тий 10 инверторы, первый 11, второй

12, третий 13, четвертый 14 и пятый

l5 сумматоры, первый l6 и второй 17 детекторы равновесия, первый 18 и второй 19 управляемые делители напряжения, Токовый электрод 3 разделен изол рующими промежутками на четыре секции 3. 1-3.4, величина которых равна величине потенциального электрода

2, причем секции токового электрода подключены к входам преобразователей 4-? ток — напряжение. Выход пре образователя 4 ток — напряжение под ключен к первым входам сумматоров

12 и 13 и через инвертор 8 к перво входу сумматора 11. Выход преобразо нателя 5 ток — напряжение подключен к вторым входам сумматоров 11, 12 и

13. Выход преобразователя 6 ток напряжение подключен к третьим вход сумматоров i 1 и 12 и через инвертор

10 к третьему входу сумматора 13.

Выход преобразователя 7 ток - напря жение подключен к четвертому входу сумматора 12 и через инвертор 9 к четвертым входам сумматоров 11 и 13

Кроме того, выходы сумматоров 11 и

13 соединены с первыми входами сумматоров 14 и 15 соответственно. Вы ходы последних подключены к входам детекторов 16 и 17 равновесия, причем выход детектора 16 равновесия подключен к первому входу управляе», мого делителя 18 напряжения, выход которого соединен с вторым входом сумматора 14, а выход детектора 17 равновесия подключен к первому вход управляемого делителя 19 напряжения выход которого соединен с вторым входом сумматора 15. Вь|ход суммато1397707 2 ра 12 соединен с вторыми входами управляемых делителей 18 и 19 напряжения.

Измеритель работает следующим образом. .Генератор 1 питает потенциальный электрод 2 емкостного дифференциаль-ного датчика.

Токи секций 3.1-3.4 токового элект10 рода пропорциональны лощадям пеЧ рекрытия этих секций и потенциального электрода 2.

Детекторы 16 и 17 равновесия управляют коэффициентами деления управляеьых делителей 18 и 1" .напряжения так, что выходные нап-;..„,ения сумматоров 14 и 15 равны "ухи . е- Пусть потенциальный лектрод 2 расположен точно посередине токового электрода 3. Тогда площади перекрытия Б,1, Б, Б, Б4 сек,. ий 3.1, 3.2, 3.3 и 3.4 токового зле::.трода 3 равны

Коэффициенты деления д.лителей 18 и

19 равны нулю, что говорит о нулевом и- смещении по осям Х и Y.

При смещении потенциального элект. рода 2 вдоль оси Х глощади перекрытия S, S<, Sy., Sq изменяются так, что суммы Б q + Б, S + Б4 остаются прежними, а суммы S + S> и Б,, + Б изменяются, при этом коэффициент деления делителя 19 остается прежним, а коэффициент деления делителя 18 му изменяется.

35 Измеряемое перемещение по оси Х в этом случае однозначно определяется значением коэффициента деления управляемого делителя 18 напряжения, ам При смещении потенциального электрода 2,вдоль оси Y площади перекрытия S„, Б, S, Sc, изменяются так, что постоянными остаются суммы Б„ +

+ Sh и S2 + БЬ à cy l Бъ + Б1 и

Б,1 + S изменяются, при этом коэффи45 циент деления делителя 18 остается прежним, а коэффициент деления делителя 19 изменяется.

Измеряемое по оси Y перемещение в этом случае однозначно определяется

$Q значением коэффициента деления управляемого делителя 19 напряжения, Ф

При одновременном смещении потенциального электрода 2 по двум осям

Х и Y площади перекрытия Б, Б, S>, „5 S изменяются так, что суммы S + S у Б + Б, S . + S S + Б изменяютЪ ся, при этом изменяются значения обоих коэффициентов деления обоих делителей 18 и 19.

1397 707

Измеряемое перемещение по оси Х при этом однозначно и независимо от перемещения по оси Y определяется значением коэффициента деления делителя 18, а по оси Y — однозначно и независимо от перемещения по оси Х определяется значением коэффициента деления делителя 19.

Формула изобретения

Составитель В.Николаев

Техред Л.Олийнык Корректор Н ° Король

Редактор И. Николайчук

Заказ 2597/37

Тираж 680

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Емкостный двухкоординатный измеритель перемещений, содержащий генератор, первый и второй детекторы равновесия, дифференциальный емкостный датчик с токовым и потенциальным электродами, токовый электрод которого разделен изолирующими промежутками на четыре секции, размер которых равен размеру потенциального электрода, отличающийся тем, что, с целью упрощения аппаратурной реализации, он снабжен первым, вторым и третьим инверторами, первым, вторым, третьим, четвертым и пятым сумматорами, первым и вторым управляемыми делителями напряжения, riepвым, вторым, третьим и четвертым преобразователями ток — напряжение, входы которых подключены к четырем соответстующим выводам секций токового электрода датчика, выход ервого преобразователя ток — напряжение подключен к первым входам второго и третьего сумматоров и через первый инвертор к первому входу первого сумматора, выход второго преобразователя ток — напряжение подключен к вторым входам первого, второго и третьего сумматоров, выход третьего преобразователя ток — напряжение подключен к третьим входам первого и второго сумматоров и через третий

t0 инвертор к третьему входу третьего сумматора, а выход четвертого преобразователя ток — напряжение подключен к четвертому входу второго сумматора и через второй инвертор к четверt5 тым входам первого и третьего сумматоров, выходы которых подключены к первым входам четвертого и пятого сумматоров соответственно, выходы четвертого и пятого сумматоров под20 ключены к входам первого и второго детекторов равновесия соответственно, выход первого детектора равновесия соединен с первым входом первого управляемого делителя напряжения, выход

25 которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, а выход второго детектора равновесия — с первым входом второго управляемого делителя напряжения, выход которого соединен

З0 с вторым входом пятого сумматора, выход вторс -о сумматора соединен с вторыми входами первого и второго управляемых делителей напряжения, а выход генератора — с потенциальным

35 электродом датчика.