Емкостный измеритель перемещений

Емкостный измеритель перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

»» 977930 (Sl ) Дополнительное к авт. саид-ву

4 (22)Заявлено 16.06.81 (21) 3300271/18-28 с присоединением заявки М (23) П риоритет (5l)M. Кл.

G 01 В 7/00 Ьеударетеанвй кемнтет

СССР вю AMaN хзаеретеииВ н открытий

Опубликовано 30. 11. 82. Бюллетень JA 44

Дата опубликования описания 30.11.82 (53) УДК 621. .317.39:531.

717(088.8) Ф.Б. Гриневич, t1.Í. Сурду, Г,И. Войченко, Fn.П. Куравлев " и А.И. Ванюрихин

Р

) т;1

Ь

1 л -p

Институт электродинамики ЛН Украинской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

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

Известен емкостные1 измеритель:перемещений, содержащий генератор и дифференциальный емкостный преобразователь (1 1.

Недостаток известного устройства состоит в невысокой точности измерения.

1О

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является емкостный измеритель перемещений, содержаций генератор дифференциальный емкостный преобразователь перемещений15 с потенциальны:4 электродом, подключен" ным к генератору, экранирующим и токовым электродами, индикатор равновесия и компаратор токов с указательной обмоткой, подключенно" к индикаторно ру равновесия, дифференциальными обмотками, подключенными к токовым электродам, последовательно соединенными обмоткой смецения и регулируемой, обмоткой, подключенными к обцей точке дифференциальных обмоток Г2).

Недостаток известного устройства заключается в невысокой точности измерения, обусловленной неэквипотенциальностью токовых и экранирующего электродов.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что емкостный измеритель перемецений, содержащий генератор, дифференциальный емкостный преобразователь переме щений с потенциальным электродом, подключенным к генератору, экранирующим и токовым электродами, индикатор равновесия и компаратор токов с указательной обмоткой, подключенной к индикатору равновесия, дифференциальными обмотками, подключенными к токовым электродам, последовательно соединенными обмоткой смещения и регули руемой обмоткой, подключенными к об-! щей точке дифференциальных обмоток, 9779

Формула изобретения снабжен инвертирующим сумматором, первый вход которого подключен к потенциальному электроду преобразова-теля, образцовой емкостью, включенной между выходом сумматора и экранирующим электродом, и усилителем, вход

5 которого подключен .к экранирующему электроду, а, выход -,к второму входу сумматора.

На чертеже приведена блок-схема емкостного измерителя перемещений.

Устройство содержит генератор 1, дифференциальный емкостный преобразователь 2 с потенциальным электродом 3, подключенным к генератору, эк- 15 ранирующим 4 и токовыми 5 электродами, компаратор 6 токов с дифференциальными обмотками 7 и 8, обмоткой 9 смещения, регулирующей 10 и указательной 11 обмотками, индикатор 12 равновесия, подключенный к указатель", ной обмотке ll, инвертирующий сумматор 13, первый вход которого подключен к выходу генератора 1, образцовую емкость 14, включенную между выходом сумматора 13 и экранирующим электродом 4 преобразователя 2, усилитель 15, вход которого подключен к экранирующему электроду 4, а выходк второму входу сумматора 13. зо

У тройство работает следующим образом.

Сигнал генератора 1, приложенный к потенциальному электроду 3, вызывает появление токов в целях токовых

О 35 электродов 5, причем разность этих токов линейно зависит от положения экранирующего электрода 4, и, следовательно, от измеряемого перемещения.

Токи токовых электродов 5 проходят ао по обмоткам компаратора 6 токов и вызывают появление в его указательной обмотке 11 сигнала неравновесия. Этот сигнал поступает в индикатор 12 равновесия, который изменяет число витков регулируемой обмотки, 10 (уравно45 вешивает мост) так, что сводит на званный сигнал к нулю. Между равновесным числом витков регулируемой обмотки и измеряемым перемещением суцествует линейная зависимость. Указанная зависимость, однако, справедлива лишь при условии, что потенциал экранирующего электрода 4 равен нулю.

8 реальном устройстве это условие не соблюдается из-за протекания паразит- 55 ного тока по емкости между потенциальным 3 и экранирующим 4 электрода. .ми.

30 4

Этот ток протекает по заземляющему экранирующий электрод проводнику и вызывает падение на его сопротивле" нии напряжения, которое действует на экранирующем электроде 4.

В случае равенства образцовой емкости 14 и емкости между потенциальным 3 и кранирующим 4 электродами ток на входе усилителя 15 равен нулю.

Если ие эти емкости не равны между собой, ток поступает на вход усилителя 15, с выхода которого усиленный сигнал подается на второй вход инвертирующего сумматора 13. Образованная таким образом цепь отрица" тельной обратной связи стремится уменьшить входной ток усилителя 15 до значений, близких к нулю, при этом потенциал экранирующего электрода 4 также стремится к нулю.

Измерение емкости между потенциальным 3 и экранирующим 4 электродами вызывает появление сигнала на входе усилителя 15, и описанный выые процесс повторяется, сохраняя эквипотенциальность экранирующего 4 и токовых

5 электродов.

Изобретение позволяет повысить точь ность измерения путем уменьшения погрешности, вызванной неэквипотенциальностью экранирующего и токовых электродов емкостного преобразователя. о

Емкостный измеритель. перемещений

У содержащий генератор, дифференциальный емкостный преобразователь перемещений с потенциальным электродом, подключенным к генератору, экранирующим и токовым электродами, индикатор равновесия и компаратор токов с указательной обмоткой, подключенной к индикатору равновесия, дифференциальными обмотками, подключенными к токовым электродам, последовательно соединенными обмоткой смещения и регулируемой обмоткой, подключенными, к общей точке дифференциальных обмо:ток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он .снабжен инвертирующим сумматором, первый вход которого подключен к потенциальному электроду преобразователя, образцовой емкостью,,включенной между выходом сумматора и экранирующим электродом, и усилиФ

Составитель 8. Николаев

Редактор E Кинив Техред Ж.Кастелевич Корректор И. Ватрушкина

Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9197/54

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

977930 ф ,телем, вход которого подключен к эк, 1. Авторское свидетельство СССР ранирующему электроду, а выход - к по заявке Р 2198036/18-28, второму входу сумматора. кл. 6 01 В 7/00, 1975

2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, no заявке N 2974331/18-28, принятые во ьнимание при экспертизе кл. G 01 0 7/00, 1980 (прототип).