Устройство для измерения углового перемещения

 

Изобретение позволяет повысить точность контроля углового перемещения объектов путем повьшения помет хоустойчивости измерительного устройства , основанного на емкостном методе измерения. Оно содержит два односторонних емкостных датчика 2 и 3;установленных в общей плоскости на одинаковом расстоянии от вращающегося зубчатого модулятора 1, связьшаемого с объектом контроля в процессе изме- j)eHHH. Оба датчика присоединены к зажимам противоположной полярности блока 5 питания постоянного тока с заземленной средней точкой. Выходы датчиков подключены к разным входам дифференциального усилителя,а к выходу последнего подключен формирователь импульсов..Количество импульсов является мерой измеряемого перемещения. 3 ил. 3 /;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3706812/25-28 (22) 28,02.84 (46) 23.02.86. Бюл. N - 7 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управления транспортом газа (72) А.Е.Редькин, M.Â.Õoõðÿêoâ, О.М,Дерфель и К.И.Уманец (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 947625, кл. С 01 В 7/00, 1980.

Патент США N- 4122708; . кл. G 01 L 3/1О, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность контроля углового переме„„SU„„1213346 А (g))4 С 01 В 7 30 щения объектов путем повьппения поме-, хоустойчивости измерительного устройства, основанного на емкостном методе измерения. Оно содержит два односторонних емкостных датчика 2 и

3 установленных в общей плоскости на одинаковом расстоянии от вращающегося зубчатого модулятора 1, связываемого с объектом контроля в процессе измерения. Оба датчика присоединены к зажимам противоположной полярности блока 5 питания постоянного тока с заземленной средней точкой. Выходы датчиков подключенык разным входам дифференциального усилителя,а к выходу последнего подключен формирователь импульсов..Количество импульсов является мерой измеряемого перемещения.

3 ил, 1

3 12133

Изобретение относится к измеритель— ной технике и может быть испальзовяно для измерения угловых перемещений различных объектов, например валов. 5

Цель изобретения — повьппение точности контроля углового перемещения объекта путем повышения помехоус.тойчивости

На фиг.1 показана блок-схема уст в 1О ройства для измерения углового перемещения, на фиг.2 — односторонний емкостный датчик, вариант выполнения; на фиг.3 — формы сигналов, вырабатываемых емкостными датчиками. 1

Устройство для измерения углавога перемещения (Лиг. 1) содер>кит зубчатый модулятор 1, связьпзаемый в процессе измерений с контролируемым валом. Модулятор может бить также вы- 20 го.-.нен как часть вала, снабженного зубцами. Около модулятора установлены одинаковые по размерам односторонние емкостные датчики 2 и 3, располагающиеся в Одной плоскости на оди-25 каковом расстоянии от зуацав модулятора 1. Выходы датчиков 2 и 3 подключены к входам дифференциального усилителя 4, а входы — к полюсам противоположной полярнoc rH блока .> IIH jp тания. Выход дифференциально:.а усилителя 4 падклю-хеи к вхОду д>ар"" миравателя 6 импульсов., ПО ОДНОМ>- из BBPIIGHToB Однсста. ранние емкостные датчики 2 и 3 (фиг.2) изготовлены в виде диэлс.ктрических пластин с металлическим

rIOÊÐÛòÈÅß.

Устройство работает следу>ощим образам.

При вращении контролируемого обьекта, например вала, и связанного с HHM модулятора 1 з.убцы Io"леднего поочередно проходят мимо дагчиков 2 и 3, изменяя величину их электрической емкости. На входы дифференциального усилителя 4 паступа/ ют тОкавые сигHBJIb! фиг о 3) ° змпли

-.уда сигHBJIQB и частота их следования зависят от измеряемой скорости вращения вала. На выходе дифферен-циального усилителя 4 вырабатывает=

46 2 ся сигнал, равный разности сигналов, наступающих íà pI o вход. В силу то-! го, что датчики 2 и 3 подключены к полюсам противоположной полярности блока э питания, амплитуда сигнала на выходе дифференциального усилителя 4 ранна удвоенной амплитуде выходных сигналов датчиков 2 и 3.

8 тат момент, когда амплитуда импульса на выходе дифференциального усилителя 4 проходит через нулевое значение. на выходе формирователя 6 появляются прямоугольные импульсы, но количеству которых судят о величине углового перемещения вала.

Так как в дифференциальном усилителе 4 происходит вычитание сигналов, поступающих на его входы, симметричная помеха„ возникающая, например, вследствие наводок на контролируемый объект. компенсируется и ня вход формирователя импульсов не наступает, что повьппает точность измерений.угловых перемещений.

Ф î р м у л я и з о б р е т е н и я

Устрайстза для измерения углового перемещения, содержащее связываемьп; с контролируемым объектом B процессе измерений зубчатый модулятор, цв:, односторонних емкастных датчикя, установленных с зазором относительна зубцов модулятора, и подк.1юченные к ним блок питания и блок обработки сигналов, о т л и ч а ю щ е еся тем,,что, с целью новыпения точности контроля углового перемещения объектя путем повышения помехоус тойчивасти, блок питания выполнен в виде двухполярного источника напряжения постоянного тока с заземленной средней точкой односторонние емкостные датчики подключены к по,люсям противоположной полярности .,лака питания, а блок обработки сигналов выполнен в виде дифференциального усилителя, к входам которого подсоединены выходы односторонних емкастных датчиков, и присоединенного к выходу дифференциального усилителя формирователя импульсов.

1213346

Фиг.2

ФигЗ

Составитель Л. Гуськов

Техред А.Бабинец

Редактор В.Петраш

Корректор М.Демчик

Подписное

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

Заказ 774/51 . Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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