Емкостной дифференциальный датчик угла поворота

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)667799 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.75 (21) 2187618/18-10 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 В 7/08

Государственный комитет

СССР оо делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.06.79. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 25.06.79 (53) УДК 531.71 (088.8) (72) Авторы изобретения 1. .C. Вильнер, А. Ф. Кунин, В. П. Лукоянов и Д. А. Шпагин

Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК

УГЛА ПОВОРОТА

20

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны емкостные датчики угла поворота, содержа щие диэлектрические статор и ротор с нанесенными на них токопроводящими полосками, соединенными с источником питания (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является емкостной дифференциальный датчик угла поворота, со- держащий диэлектрические статор и ротор с нанесенными на них токопроводящими полосками, которые на статоре соединены с источником питания, а на роторе — в параллельную цепь (2) .

Недостатком этого датчика является то, что он не позволяет с высокой точностью измерять чглы поворота.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Это достигается тем, что в предлагаемом емкостном дифференциальном датчике угла поворота токопроводящие полоски статора соединены через одну в две параллельные цепи и подключены к источнику питания в противофазе, а расстояние между токопроводящими полосками ротора вдвое превышает расстояние между полосками ротора.

На фиг. 1 изображена электрическая схема описываемого датчика; на фиг. 2 — изменение выходного сигнала, с помощью которого осуществляется фиксация углов поворота и измерение времени.

Датчик состоит из диэлектрических сТ;1тора 1 и ротора 2, на которых нанесены токопроводящие полоски 3. Токопроводящие полоски 3 на статоре нанесены на равных расстояниях шириной c через промежутки j>, а на роторе 2 — шириной с через промежутки (ос+ 2/! ) . Та ким обра— зом, количество токопроводящих полосок на статоре вдвое больше, чем на роторе 2.

Токопроводящие полоски на статоре 1 соединены через одну в две параллельные цепи и подключены к источнику питания 4 в противофазе, а токопроводящие полоски на роторе 2 соединены между собой в параллельную цепь и выведены на массу датчика.

Питание токопроводящих полосок статора 1 осуществляется синусоидальным напряжением от генератора высокой частоты че667799

Формула изобретения

„x у и2. 7

ЦНИИ ПИ Заказ 3447,. 34 Тираж 865 Подписное филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул, Проектная, 4 рез трансформатор с тремя обмотками. Две обмотки трансформатора включены встреч но "и питают параллельные цепи токопроводяфих полосок статора в противофазе, а выходной сигнал снимается с третьей (суммирующей) обмотки.

Датчик работает следующим образом.

При вращении ротора 2 его токопроводящие слои образуют с токопроводягцими слоями статора 1 конденсаторы переменной емкости. Когда токопроводящие полоски ротора 2 располагаются симметрично токопроводящим полоскам одной или другой коммутационной цепи статора 1, с выходной обмотки трансформатора будет сниматься напряжение одной и той же амплитуды, но с фазой попеременно сдвинутой на 180 В 1ю

" ""момейг," ко|"да токопроводящие полоски ро-. тора 2 будут располагаться против изоли"роваййых промежутков" между токопроводяц1ими полосками статора 1, в суммирующей обмотке трансформатора напряжение будет равно О. Моменты, когда напряжение, снимаемое с суммирующей обмотки трансформатора, будет равно О, повторя1отся через угол (cL+P), который является отсчетным углом поворота. Как видно из фиг. 2, огибающие выходного сигнала образуют четкую отсечку нулевого значения снимаемого напряжения, соответствующего номинальному значейию отсчетного угла поворота, и поз" " Bo_#_HK)T путем подсчета импульсов питающего напряжения между смежными нулевыми отсечками выходного сигнала определить время поворота с точностью до одного периода питающей частоты, например, при частоте 100 кГц точность измерения времени будет 10 мкс.

Использование изобретения позволяет повысить точность измерений с погрешностью менее 0,1О7п.

Емкостной дифференциальный датчик угла поворота, содержащий диэлектрические статор и ротор с нанесенными на них токопроводящими полосками, которые на статоре соединены с источником питания, а на роторе — в параллельную цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, токопроводящие полоски статора соединены через одну в две параллельные цепи и"подключены к источнику питания в противофазе, а расстояние между токопроводящими полосками ротора вдвое превышает расстояние между полосками статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 127591, кл. G 08 С 9(02, 1957.

2. Ахметжанов А. A. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. М., 1975, с. 53 — 58.