Главная › Новости

Ацюковский В. А. Емкостные дифференциальные датчики перемещения

Опубликовано: 06.02.2019

Философия Естествознания и Эфиродинамика, учреждение ЭЛИФМ (встреча 1): Ацюковский В.А.

БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ

Выпуск 12

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ   ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ    ИЗДАТЕЛЬСТВО

МОСКВА                                        I960                                   ЛЕНИНГРАД
Об угольном метане, холодном синтезе и инопланетянах: Ацюковский В.А. и Шестопалов А.В.

 

Редакционная коллегия: И. В. Антик, С. Н. Вешеневский,

В    С. Кулебакин, А. Д. Смирнов, Б. С Сотсков, Е. П. Стефани,

Н. Н. Шумиловский

ЭЭ-5(4)-3

В книге рассматриваются принцип работы, основные типы и области применения емкостных дифференциальных датчиков перемещения, приводятся примеры расчета емкостных датчиков, даются некоторые рекомендации по построению следящих систем переменного тока с емкостными   датчиками перемещения и их элементов.

«Прикладная философия эфиродинамического естествознания»: Ацюковский В.А.

Книга рассчитана на инженеров и техников, работаю щих в области автоматического регулирования и измере ния    неэлектрических    величин    электрическими     методами.

 

 

Владимир Акимович Ацюковский

ЕМКОСТНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ДАТЧИКИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Редактор Д. В. Свечарник                                        Техн. редактор К. П. Воронин

Сдано в набор S 8/ XII 1959 г.                                Подписано к печати 16/ III 1960 г.

Т-04012                   Бумага 84x108»/»                5,3 печ. л.                  Уч.-иэд. л. 5,7

Тираж 12000 экз.                               Цена 2 р. 85 к.                                 Заказ 671

Типография Госэнергоиздата. Москва, Шлюзовая наб.,   10.

 

Содержание книги Емкостные дифференциальные датчики перемещения

Предисловие

Введение

Глава первая. Некоторые сведения из теории емкостных датчиков

Глава вторая. Двухлучевые емкостные датчики

Датчики с переменным d

Датчики с переменной S

Исправление нелинейностей в следящих системах с емкостными датчиками

Влияние линии связи на точность дистанционной передачи

Глава третья. Трехлучевые емкостные датчики

Описание и расчет

Исправление нелинейностей в следящей системе с трехлучевым датчиком

Влияние линии связи на точность дистанционной передачи

Глава четвертая. Емкостные фазовращатели

Двухфазные фазовращатели

Трехфазные фазовращатели

Глава пятая. Некоторые рекомендации

Рекомендации по конструированию емкостных датчиков и их включению

Рекомендации по построению многокаскадных усилителей низкой частоты к следящим системам переменного тока

Рекомендации по построению и отладке следящих систем переменного тока

Глава шестая. Примеры построения приборов с дифференциальными емкостными датчиками

Заключение

Литература

ПРЕДИСЛОВИЕ

В предлагаемой книге рассмотрены принцип работы, основные типы и области применения емкостных диффе ренциальных датчиков перемещения, входящих в состав следящих систем переменного тока высокой точности, рабо тающих на повышенной (~400 гц) частоте.

Наряду с теоретической частью л выводом формул, поз воляющим производить расчет собственно емкостных дат чиков, усилителей к следящим системам, а также наиболее существенных их погрешностей, в каждом разделе приве дены примеры расчета с тем, чтобы читатель-инженер мог использовать материал в своей непосредственной работе.

В книге приведены рекомендации по практическому по строению и наладке как самих датчиков, так и усилителей переменного тока с большим коэффициентом усиления и следящих систем переменного тока. При этом отдельные рекомендации могут быть использованы не только в следя щих системах переменного тока с емкостными датчиками, но и в любых следящих системах, а также в некоторых уз лах электро- и радиоаппаратуры.

Предлагаемый материал проверен автором эксперимен тально в тесном контакте с инженером Весбландом Д. М. и электромехаником Максимовым В. А., которым автор выражает глубокую признательность.

Автор

 

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в промышленности и для различных специальных целей широко применяются дистанционные измерения всевозможных величин. Многие из этих величин преобразуются в перемещение, и тогда задача сводится к дистанционному измерению величины хода измеритель ного органа (чувствительного элемента). Так, например, для замера давления достаточно измерить прогиб анероид ной коробки, а для определения ускорения достаточно знать величину перемещения массы, закрепленной на пру жине. Кроме того, очень часто нас интересует непосред ственно относительное перемещение отдельных частей ме ханизма, например угол поворота оси.

Для дистанционного измерения перемещений широкое распространение получили следящие системы, включаю щие в себя соответствующие датчики. Задачей такого дат чика является преобразование величины хода чувствитель ного элемента (расстояния, угла поворота) в электриче ский сигнал, который и воспринимается следящей систе мой [Л. 1 – 4].

Существует большое количество типов датчиков перемещения. Наиболее распространены реостатные и индук тивные датчики, менее распространены емкостные, фотоэлектрические и некоторые другие специальные датчики, например лампы с механическим управлением и т. д.

Во многих случаях к датчикам перемещения предъяв ляются повышенные требования как в отношении точности, так и в отношении малого механического момента и пр. Эти требования возникают в приборах, от которых тре буется высокая точность работы — в акселерометрах, ги роскопических, мембранных приборах и других устрой ствах. Всем этим требованиям удовлетворить с помощью реостатных, индуктивных или фотодатчиков затрудаительно, а емкостные датчики до последнего времени разрабатывались в совершенно недостаточных масштабах.

Однако дальнейшее повышение требований в отноше нии точности, стабильности, малой величины механическо го момента, широкой регулировки заставляют конструк торов    вновь   обратиться к разработке    емкостных    датчи ков.

До недавнего времени конструкторы относились с пред убеждением к емкостным датчикам, полагая, что схемы с емкостными датчиками не обеспечивают ни достаточной точности, ни стабильности работы приборов. Считалось обязательным для получения устойчивого сигнала на выходе емкостного датчика питать его напряжением высокой чистоты, достигающей сотен килогерц, а иногда даже де сятков мегагерц [Л. 5, стр. 47; Л. 18]. Наличие такой высо кой частоты в свою очередь приводило к потерям в пара зитных емкостях, соединительных проводах и т. п. [Л. 1, стр. 70]. Для того чтобы повысить амплитуду сигнала, снимаемого с емкостного датчика, и улучшить стабильность показаний, некоторые авторы разработок применяли в пер вом каскаде усилителя электрометрические лампы, допу скающие включение сотен мегом в цепь управляющей сетки [Л. 21] и т. д., однако все эти меры мало улучшали ста бильность систем с емкостными датчиками и в то же вре мя значительно усложняли конструкцию приборов.

Проведенные, в настоящее время работы показали, что причина нестабильности работы систем с емкостными дат чиками лежит в неправильном подходе конструкторов к проектированию датчиков, в частности, в неправильном расположении изолирующих элементов конструкции, не стабильность свойств которых и приводит к ошибкам в работе систем. Эти трудности оказались преодолимыми, и уже созданы приборы с емкостными датчиками, обеспе чивающие высокие точности и стабильность работы, выдер живающие тяжелые режимы эксплуатации (см. гл. 6).

В настоящее время установлено, что емкостные датчи ки перемещения обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими датчиками перемещения. К их досто инствам относятся:

1)          потребность весьма малых усилий для перемещения подвижной части (ротора) емкостного датчика:

2)     малое потребление энергии;

3)     простота изготовления;

4)     использование дешевых материалов;

5)   отсутствие контактов   (в некоторых отдельных слу чаях — один токосъем с помощью кольца и щетки);

6) высокая    точность    и стабильность    работы    систем с емкостными датчиками;

7) возможность широкой регулировки приборов с неко торыми типами емкостных датчиков.

К недостаткам емкостных датчиков следует отнести вы сокое внутреннее сопротивление, достигающее десятков и даже сотен мегом, высокие требования к сопротивлению крепежных изолирующих деталей и необходимость рабо ты на повышенной (по сравнению с 50 Гц) частоте. Однако в большинстве случаев крепления емкостных датчиков мо гут быть выполнены и из обычных материалов, а практика показывает, что емкостные датчики дают хорошие резуль таты на широко распространенной частоте 400 Гц.

Ценные качества емкостных датчиков — малая величи на мехалического усилия, необходимого для перемещения его ротора, возможность регулировки выхода следящей системы и высокая точность работы — делают емкостные датчики перемещения незаменимыми в приборах, в кото рых допускаются погрешности лишь в сотые и даже тысяч ные доли процента, а поэтому необходимо емкостные дат чики перемещения развивать и осваивать.

Скачать книгу "Емкостные дифференциальные датчики перемещения" , Москва, 1960