Емкостный измеритель перемещений

Емкостный измеритель перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ABTOPCROMV СВИДИтИЛЬСтВЬ

Союз Советских

Социалмстмчесиих респубики iii920356 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 14.07.80 (21) 29б6209/18-28 (5l)N. Кл. а 01 В 7/ОО с присоединением заявки М

9|оударктвкквыб камнтвт

СОФР ао авлаи язабрвтвннй н открытий . (28) Приоритет

Опубликовано 15;04.82,, Бюллетенычв 14 (53) УДК 621.317. .39:531.717 (088.8) Дата опубликования описания 15,04.82

Ф. Б. Гриневич, М. Н. Сурду, Г. И. Войченко, R. П. и И. П. Забудский (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерению перемещений.

Известен емкостный измеритель перемещений„ содержащий дифференциальн|яй конденсатор и схему обработки измерительного сигнала 11).

Недостаток этого измерителя — низкая точность измерения.

Наиболее близким ио технической сущности к изобретению является емкостный измеритель перемещений, содержащий емкостный преобразователь с потенциальным, экранирующим и токовыми электродами, генератор, цодключенный к потенциальному электроду преобразователя, индикатор равновесия, компараr5 тор токов с двумя. дифференциальными обмотками, подключенными к токовым электродам преобразователя, регулируемой обмоткой, обмоткой смещения, включенной rroenegobaтельно между общей точкой дифференциальных .

20 обмоток и первым выводом регулируемой обмотки, и указательной обмоткой, подключенной к индикатору равновесия (21.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения. Это обусловлено наличием некоторого ненулевого потенциала на экранирующем электроде. Указанный потенциал возникает эа счет того, что через емкость между потенциальным и экранирующим электродами проходит ток, протекающий затем по проводу, заземляющему экранирующий электрод. Так как сопротивление этого провода не равно нулю (оно особенно резко возрастает в тех случаях, когда для повышения быстродействия увеличивают рабочую частоту), то падение напряжения на этом проводе за счет протекания по нему тока и определяет потенциал экранирующего электрода. Под действием этого потенциала через емкость между экраннрукпцим и токовым электродами протекает ток, который, суммируясь с рабочим током токового электрода, изменяет его и вызывает появление мультипликативной погрешности.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

3 9203

Поставленная цель достйгается тем, что измеритель снабжен повторителем напряжения, включенным между экранирующим электродом и вторым выводом регулируемой обмотки.

На чертеже приведена блок-схема емкостного измерителя перемещений.

Измеритель содержит генератор 1, дифферен» циальный емкостный преобразователь 2 с потенциальным электродом 3, подключенным к генератору 1, экранирующим электродом 4 и 1О токовыми электродами 5, компаратор 6 токов с двумя дифференциальными обмотками

7 и 8, обмоткой 9 смещения, регулируемой обмоткой 10 и указательной обмоткой 11, детектор 12 равновесия, вход которого подклю- 1S .чен к указательной обмотке 11, и повторитель>

13 напряжения, вход которого подключен к экранирующему электроду 4..

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от генератора 1 поступает на потенциальный электрод 3 преобразователя 2 и вызывает протекание токов через частичные емкости между потенциальным и токовыми электродами. Разность указанных токов линейно связана с измеряемым перемещением, Токи электродов 5 проходят по дифференциальным обмоткам 7 и 8 и последовательно соединенным обмотке 9 смещения н регулируемой обмотке 10 и через малое выходное сопротивление повторителя 13 напряжения. Протекание этих токов по обмоткам компаратора 6 токов вызывает появление сигнала неравновесия в указательной обмотке 11, подключенной к детектору 12 равновесия; Последний анализирует сигнал неравновесия и изменяет число витков

35 регулируемой обмотки 10 так, что результирующий магнитный поток в компараторе 6. токов сводится к нулю, Равновесное число витков регулируемой обмотки 10 пропорционально изме, ряемому перемещению.

Ток, протекающий через емкость между по, тенциальным 3 и экранирующим 4 электродами, замыкается через проводник,, идущий от преобразователя 2 на общую точку измеритель56 ф ной цепи. Он вызывает падение напряжения на сопротивлении этого провода, и, следовательно, появление некоторого напряжения на экранирующем электроде 4. Зто напряжение поступает на повторитель 13 напряжения и воспроизводится на его выходе. В результате все. обмотки компаратора 6 токов и токовые электроды

5 оказываются под таким же потенциалом, что и экранирующий электрод 4. Очевидно, что при этом ток через емкость между упомянуты. ми электродами протекать не будет и, тем самым, устраняется погрешность измерения за счет неэквипотенциальности токового и экрани. рующего электродов.

Формула изобретения

Емкостный измеритель перемещений, содержащий емкостный преобразователь с потенциал ным, экранирующим и токовыми электродами, генератор, подключенный к потенциальному электроду преобразователя, индикатор равновесия, комцаратор токов с двумя дифференциаль. ными обмотками, подключенными к токовым . электродам преобразователя, регулируемой обмоткой, обмоткой смещения, включенной последовательно между общей точкой дифферен.циальных обмоток и первым выводом регулируемой обмотки, и указательной обмоткой, подключенной к индикатору равновесия, о тр и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью повы-. шения точности измерения, он снабжен повторителем напряжения, включенным между экранирующим электродом и вторым выводом регулируемой обмотки.

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

1. Ацюковский В. А. Емкостные преобразователи перемещений. М-Л., "Знергия"; 1966, с. 21-28.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2198036/28, кл. G 01 В 7/00, 1975 {прототип).

920356.Составитель В. Николаев

Техред Т. Маточка

Редактор О. Персиянцева.

Корректор В; Бутяга г

Подписное. Заказ 2313/38

Тираж 614

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 !

I

)