Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

SU1188523A1 - Variable-capacitance displacement transducer - Google Patents

Variable-capacitance displacement transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1188523A1
SU1188523A1 SU833552679A SU3552679A SU1188523A1 SU 1188523 A1 SU1188523 A1 SU 1188523A1 SU 833552679 A SU833552679 A SU 833552679A SU 3552679 A SU3552679 A SU 3552679A SU 1188523 A1 SU1188523 A1 SU 1188523A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
stator
cylinder
pairs
rotor
Prior art date
Application number
SU833552679A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Петрович Ульянов
Original Assignee
Центральное Конструкторское Бюро Уникального Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральное Конструкторское Бюро Уникального Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср filed Critical Центральное Конструкторское Бюро Уникального Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср
Priority to SU833552679A priority Critical patent/SU1188523A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1188523A1 publication Critical patent/SU1188523A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

ЕМКОСТРЮЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ , содержащий установленные соосно статор, выполненный в виде трех концентрически расположенных цилиндров из диэлектрического материала с малым термическим .коэффициентом расширени , и св эываемьй .в процессе измерени  с контролируемым объектом ротор, выполненный в виде токопровод щего цилиндра с проточкой , набор электродов в виде металлизированных покрытий на внешних поверхност х цилиндров статора и подключенные к ним генератор и блок обработки сигналов, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  измерени  угловых перемещений , проточка на роторе выполнена в виде двух диаметрально расположенных вдоль образующей цилиндра выточек, размещенные на внутреннем цилиндре статора электроды выполнены в виде двух пар расположенных симметрично и диаметрально противоположно секторов, разI мещенные на среднем цилиндре стато .ра электроды выполнены в виде трех (Л пар диаметрально расположенных секс торов, из которых перва  пара расположена симметрично относительно смежных электродов, размещенных на внутреннем цилиндре, и подключена к блоку обработки сигналов, а втора  и треть  пары секторов размещены между электродами первой пары и подключены к генератору.CAPACITIVE SUBSCRIBER SENSOR containing coaxially mounted stator, made in the form of three concentrically arranged cylinders made of dielectric material with low thermal expansion coefficient, and connected in a measurement with a controlled object, a rotor made in the form of a conductive bore cylinder with a groove, set of electrodes the form of metallized coatings on the outer surfaces of the stator cylinders and a generator and a signal processing unit connected to them, in order to measurements of angular displacements, the groove on the rotor is made in the form of two notches diametrically located along the cylinder forming the electrodes, placed on the inner stator cylinder, are made in the form of two pairs of symmetrically and diametrically opposite sectors, the electrodes on the middle cylinder of the stator are made in the form of three ( L pairs of diametrically located sex tori, of which the first pair is located symmetrically relative to adjacent electrodes placed on the inner cylinder and connected to the signal processing unit, and the second and third pairs of sectors are placed between the electrodes of the first pair and connected to the generator.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  угловых перемещений объектов. Цель изобретени  - обеспечение возможности измерени  угловых перемещений . На фиг. 1 изображен датчик; на фиг. 2 - электрическа  схема датчика Емкостной датчик перемещений со ,держит цилиндрический ротор 1 с дву м  диаметрально расположенными вдол его образующей выточками 2 и статор выполненный в виде трех концентрически расположенных цилиндров 3-5 из диэлектрического материала с малым термическим коэффициентом расширени . На внешней поверхности внутреннего цилиндра 3 статора размещены в виде металлизированного покрыти  две пары электродов 6 и 7, имеющих вид цилиндрических секторов расположенных симметрично и диаметрально противоположно и охватьшающих ротор 1 с частью выточек 2. На внешней поверхности среднего цилиндра 4 статора размещены три пары электродов 8 - 10, также имеющих вид симметрично и диаметрально расположенных цилиндрических секторов. Перва  пара электродов 8 размещена напроти выточек 2 симметрично относительно смежных электродов 6 и 7, размещенных на внутреннем цилиндре 3 статор и электрически подключена к блоку 1 обработки сигналов. Две другие пары электродов 9 и 10 размещены между электродами первой пары и подключены к выходным клеммам генератора 12 питающего напр жени  переменного тока. На наружной поверхности цилиндра 5 размещен экранирующий электрод 13. Ротор 1 и электроды 6 и 7 образуют переменные конденсаторы 14 и 15 (фиг. 2). Электроды 8 образуют с электродами 6 и 7 конденсаторы 16 и 17 посто ннрй емкости, а электроды 6, 9 и 7, 10 образуют конденсаторы 18 и 19. Датчик работает следующим образом. От гене:ратора 12 питани  на пары электродов 6 и 7 подаютс  противофазные напр жени . .Конденсаторы 18, 14 и 19, 15 образуют делители напр жени , сигналы с которьпс поступают на конденсаторы 16 и 17, через которые протекают проитвофазные токи, суммирующиес  на входе блока 11 обработки сигнала. В сбалансированном состо нии датчика (исходном нулевом положении ротора 1) суммарный сигнал.на входе блока 11 равен нулю. Перемещение ротора 1 вызывает изменение емкостей конденсаторов 14 и 15, что приводит к по влению сигнала на входе блока 11. Этот сигнал, пропорциональный контролируемому угловому перемещению, регистрируетс  соответствующим прибором (не показан). Повьш1ение точности измерений достигаетс  исключением вли ни  монтажных емкостей на характеристики датчика, так как эти емкости шунтируютс  низкоомными выходными сопротивлени ми генератора 12 питани , повышенной стабильностью конденсаторов 14 - 19, обеспечиваемой выбором материала цилиндров 3 - 5, а также исключением вли ни  синфазных помех, поступающих на конденсаторы 16 и 17 (вследствие их взаимной компенсации).The invention relates to a measurement technique and can be used to measure angular movements of objects. The purpose of the invention is to provide the possibility of measuring angular movements. FIG. 1 shows a sensor; in fig. 2 is an electrical circuit diagram of the sensor. Capacitive displacement sensor co. Holds a cylindrical rotor 1 with two diametrically located along its forming recesses 2 and a stator made in the form of three concentrically arranged cylinders 3-5 of a dielectric material with a low thermal expansion coefficient. On the outer surface of the inner cylinder 3 of the stator, two pairs of electrodes 6 and 7 are placed in the form of a metallized coating; they have cylindrical sectors arranged symmetrically and diametrically oppositely and cover the rotor 1 with part of the notches 2. On the outer surface of the middle cylinder 4 of the stator there are three pairs of electrodes 8 - 10, also having the appearance of symmetrically and diametrically arranged cylindrical sectors. The first pair of electrodes 8 is placed in front of the notches 2 symmetrically with respect to the adjacent electrodes 6 and 7 placed on the inner cylinder 3 of the stator and electrically connected to the signal processing unit 1. The other two pairs of electrodes 9 and 10 are placed between the electrodes of the first pair and connected to the output terminals of the generator 12 of the alternating current supply voltage. A shielding electrode 13 is placed on the outer surface of the cylinder 5. The rotor 1 and the electrodes 6 and 7 form variable capacitors 14 and 15 (Fig. 2). Electrodes 8 form capacitors 16 and 17 of constant capacitance with electrodes 6 and 7, and electrodes 6, 9 and 7, 10 form capacitors 18 and 19. The sensor works as follows. From the gene: power rator 12, anti-phase voltages are applied to pairs of electrodes 6 and 7. The capacitors 18, 14 and 19, 15 form voltage dividers, the signals from which are fed to the capacitors 16 and 17, through which the output-phase currents are summed up at the input of the signal processing unit 11. In the balanced state of the sensor (the initial zero position of the rotor 1), the total signal at the input of block 11 is zero. The movement of the rotor 1 causes a change in the capacitors of capacitors 14 and 15, which leads to the appearance of a signal at the input of unit 11. This signal, proportional to the controlled angular movement, is recorded by a corresponding device (not shown). Improving the measurement accuracy is achieved by eliminating the effect of mounting capacitances on sensor performance, since these capacitors are shunted by low-impedance output resistors of the power supply generator 12, the increased stability of capacitors 14-19 provided by the choice of cylinder material 3-5, as well as eliminating the effect of common mode noise coming in on capacitors 16 and 17 (due to their mutual compensation).

иг. 1ig. one

Claims (1)

ЕМКОСТНОЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий установленные соосно статор, выполненный в виде трех концентрически расположенных цилиндров из диэлектрического материала с малым термическим коэффициентом расширения, и связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом ротор, выполненный в виде токопроводящего цилиндра с проточкой, набор электродов в виде металлизированных покрытий на внешних поверхностях цилиндров статора и подключенные к ним генератор и блок обработки сигналов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерения угловых перемещений, проточка на роторе выполнена в виде двух диаметрально расположенных вдоль образующей цилиндра выточек, размещенные на внутреннем цилиндре статора электроды выполнены в виде двух пар расположенных симметрично и диаметрально противоположно секторов, размещенные на среднем цилиндре стато- § ра электроды выполнены в виде трех пар диаметрально расположенных секторов, из которых первая пара расположена симметрично относительно смежных электродов, размещенных на внутреннем цилиндре, и подключена к блоку обработки сигналов, а вторая и третья пары секторов размещены между электродами первой пары и подключены к генератору.CAPACITIVE MOVEMENT SENSOR containing installed coaxial stator, made in the form of three concentrically arranged cylinders of dielectric material with a small thermal expansion coefficient, and a rotor connected in the process of measurement with a controlled object, made in the form of a conductive cylinder with a groove, a set of electrodes in the form of metallized coatings on external surfaces of the stator cylinders and the generator and signal processing unit connected to them, characterized in that, in order to ensure measurement I angular displacements, the groove on the rotor is made in the form of two grooves diametrically located along the generatrix of the cylinder, the electrodes placed on the inner cylinder of the stator are made in the form of two pairs located sectors symmetrically and diametrically opposite, the electrodes are placed on the middle cylinder of the stator § three pairs diametrically located sectors, of which the first pair is located symmetrically relative to adjacent electrodes placed on the inner cylinder, and is connected to the processing unit signals, and the second and third pairs of sectors are placed between the electrodes of the first pair and connected to the generator. 1 . 1188523 21 . 1188523 2
SU833552679A 1983-02-16 1983-02-16 Variable-capacitance displacement transducer SU1188523A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833552679A SU1188523A1 (en) 1983-02-16 1983-02-16 Variable-capacitance displacement transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833552679A SU1188523A1 (en) 1983-02-16 1983-02-16 Variable-capacitance displacement transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1188523A1 true SU1188523A1 (en) 1985-10-30

Family

ID=21049737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833552679A SU1188523A1 (en) 1983-02-16 1983-02-16 Variable-capacitance displacement transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1188523A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 777400, кл. С 01 В 7/00, 1980. Авторское свидетельство СССР №1035409, кл. G 01 В 7/00, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES8502782A1 (en) Arrangement for determining the travel of a piston
US5172481A (en) Electronic inclinometer
US5585733A (en) Capacitive sensor and method of measuring changes in capacitance
JP2934672B2 (en) Capacitive detector
JPH09280806A (en) Electrostatic capacitance type displacement meter
KR20010039758A (en) Sensor Signal Processing Apparatus
SU1188523A1 (en) Variable-capacitance displacement transducer
JP3815771B2 (en) Capacitance type gap sensor and signal detection method thereof
JPH0672901B2 (en) Capacitance-voltage conversion circuit
US20060179943A1 (en) Electronic circuit including a low noise level capacitive sensor and accelerometer fitted with the same
WO1994006002A1 (en) Capacitive sensor and method of measuring changes in capacitance
SU1385092A1 (en) Variable conductivity standard
SU1449912A1 (en) Capacitance-type voltage divider
SU974098A1 (en) Capacitive displacement pickup
SU667799A1 (en) Capacitance-type differential angle-of-rotation sensor
SU1763897A1 (en) Capacitive balanced level detector
SU1035409A1 (en) Capasitive displacement transducer
SU725100A1 (en) Device for measuring active conductivity
SU1796880A1 (en) Capacitance differential displacement transducer
RU1803718C (en) Capacitive displacement transducer
SU1249309A1 (en) Capacitive meter of angular shifts
SU1578448A1 (en) Method of measuring displacements
SU1249319A1 (en) Capacitive transducer of angular shifts with variable gap
RU2037770C1 (en) Measuring converter of nonelectric values
JP2729321B2 (en) Capacitance type measuring instrument