SU1213346A1

SU1213346A1 - Device for measuring angular displacement

Info

Publication number: SU1213346A1
Application number: SU843706812A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Евгеньевич Редькин; Михаил Викторович Хохряков; Олег Михайлович Дерфель; Константин Иванович Уманец
Priority date: 1984-02-28
Filing date: 1984-02-28
Publication date: 1986-02-23

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность контрол углового перемещени объектов путем повьшени помет хоустойчивости измерительного устройства , основанного на емкостном методе измерени . Оно содержит два односторонних емкостных датчика 2 и 3;установленных в общей плоскости на одинаковом рассто нии от вращающегос зубчатого модул тора 1, св зьшаемого с объектом контрол в процессе изме- j)eHHH. Оба датчика присоединены к зажимам противоположной пол рности блока 5 питани посто нного тока с заземленной средней точкой. Выходы датчиков подключены к разным входам дифференциального усилител ,а к выходу последнего подключен формирователь импульсов..Количество импульсов вл етс мерой измер емого перемещени . 3 ил. 3 /;The invention makes it possible to increase the accuracy of controlling the angular displacement of objects by increasing the manure of the resistance of the measuring device based on the capacitive measurement method. It contains two one-way capacitive sensors 2 and 3 installed in a common plane at the same distance from the rotating gear modulator 1 connected to the test object during the measurement j) eHHH. Both sensors are connected to terminals of opposite polarity of the DC power supply unit 5 with a grounded midpoint. The sensor outputs are connected to different inputs of the differential amplifier, and a pulse driver is connected to the output of the latter. The number of pulses is a measure of the measured displacement. 3 il. 3 /;

Description

Изобретение относитс к измерите; ной технике и может быть использовано дл измерени угловьгх перемещений различных объектов, наттрз-мер- валов ,.This invention relates to measure; This technique can be used to measure the angular displacements of various objects, natr- mer mers,.

Цель изобретени - повышение точности контрол углового перемещени объекта путем повышени помехоустойчивости .The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the angular displacement of an object by improving noise immunity.

На фиг.1 показана блок-схема устройства дл измерени углового перемещени ; на - односторонний емкостный датчик., вариант выполнени на фиг.З - форм1.1 сигналов, вырабатываемых емкостными датчиками. Устройство дл измерени углового перемещени (йиг.) содержит зубчатый модул тор 1J св зьюаемый в процессе измерений с контролиру(гмьп- валом . Модул тор может быть также вы- по;тнен как часть вала, снабженйс го зубцами. Около модул тора установлены , одинаковые по размерам односторонние емкостные датчшси 2 и 3, рас- полагак1щиес в одной плоскости на однаковом рассто нии от зубцов модул тора I , Выхо.ць датчшсов 2 и 3 ключены к входа 5 дифференциального усилител 4. а входа - к по юса противоположной пол рности блока 5 ни- таии . Выход д 1фференциапьного усилител 4 г одклгочен к взводу формировател 6 импульсов,Fig. 1 shows a block diagram of a device for measuring angular displacement; on a one-way capacitive sensor. An embodiment of FIG. 3 is a form 1.1 signals produced by capacitive sensors. The device for measuring the angular displacement (yig.) Contains a toothed modulator 1J connected in the measurement process with a control (gm shaft. The modulator can also be mounted; as part of the shaft, provided with teeth. Near the modulator are installed, the same single-sided capacitive sensors 2 and 3, located in the same plane at the same distance from the teeth of the modulator I, Output of sensors 2 and 3 are connected to the input 5 of the differential amplifier 4. and the input is opposite to the opposite polarity of the unit 5 niataii. Exit d 1ffren iapnogo amplifier 4g odklgochen to platoon shaper 6 pulses,

По одному из вариантов односторонние емкостные датчики 2 и 3 (фигс.2) изготовлены в виде диэлек- тр1иеских пластин с металлТ Гческим покрытием.In one of the variants, one-way capacitive sensors 2 and 3 (FIG. 2) are made in the form of dielectric plates with a metallic Tic coating.

Устройство работает след 5по7ди( образам.The device works 5podi track (images.

При вращении контролируемого объ- ежта. Hanpimep вала, и св занного с ним модул тора. 1 , зубцы последнего поочередно гфоход т мимо датчиков- 2 и 3, измен величину их . электрической емкости. На входы дифференциального усилител 4 постзгаа- ют токовые сигналы (фиг.3) о .AMHJHI- туда сигналов и частота их следовани завис т от измер емой скорости вращени вала. На выходе дифференциального усилител 4 вырабатьшает™When rotating the controlled ram. Hanpimep shaft and associated modulator. 1, the teeth of the latter alternately with the flow of the probe past the sensors; 2 and 3, changing their magnitude. electrical capacitance. The inputs of the differential amplifier 4 post-current signals (Fig. 3) about. AMHJHI signals and their frequency depend on the measured speed of rotation of the shaft. The output of the differential amplifier 4 vyrabatsya ™

346 2346 2

с сигнал, равный разности сигналов, поступающих на ei-o вход. В силу то- j-Q, что датчики 2 и 3 подключены к полюсам противоположной пол рностиc signal equal to the difference of the signals arriving at the ei-o input. By virtue of the j-Q that the sensors 2 and 3 are connected to the poles of the opposite polarity

блока 5 питани , амплитуда сигнала на выходе дифференциального усилител 4 равна удвоенной амплитуде выходных сиг налов датчиков 2 и 3. В тот момент, когда амплитуда имO пульса на выходе дифференциального усилител 4 проходит через нулевое значение„ на выходе формировател 6 по вл ютс пр моугольные импульсы, по количеству которых суд т о вели5 чине углового перемещени вала,power supply unit 5, the amplitude of the signal at the output of the differential amplifier 4 is equal to twice the amplitude of the output signals of sensors 2 and 3. At the moment when the amplitude of the pulse at the output of the differential amplifier 4 passes through a zero value, rectangular pulses appear at the output of the driver 6 , the number of which is judged on the magnitude of the angular displacement of the shaft,

Так как в дифференциальном усилителе 4 происходит вычитание сигналов ., поступающих на его входы, сим- метрг-гчна помеха, возникающа , на0 пример 5 вследствие наводок на контролируемый . компенсируетс и на вход формировател импульсов не поступает, что повышает точность измерений .угловых перемещений.Since the differential amplifier 4 subtracts the signals. Coming to its inputs, a symmetrical interference arises, for example 5 due to interference to the controlled one. it is compensated and does not arrive at the input of the pulse former, which improves the measurement accuracy of the angular displacements.

5 ,five ,

Claims

Invention Formula

A device for measuring the angular displacement, containing a gear modulator that is coupled to the object being monitored during the measurement process, two one-way capacitive sensors. ka, installed with a gap relative to the teeth of the modulator, and under. Key 1: Power supply unit and signal processing unit associated with them, differing from the fact that, in order to increase the accuracy of control of the angular displacement of an object by increasing f. mechanical stability, power unit

made in the form of a two-pole DC power source with a grounded midpoint, single-shaft capacitive sensors are connected

The poles of the opposite polarity of the power supply unit, and the signal processing unit are made in the form of a differential amplifier, the outputs of one-way capacitive sensors are connected to the inputs OO o, and a little to the output of the differential amplifier of the pulse former.

Fi & .2

Fig.Z