Датчик угла наклона

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для Измерения угла наклона относительно горизонта, в частности в устройствах робототехники, транспортных средствах, инклинометрах и подъемных устройствах. Датчик угла наклона содержит первую и вторую плоскопараллельные диэлектрические пластины. На одной стороне первой пластины более двух симметричных потенциальных электродов. На второй пластине выполнен съемный электрод. Первая и вторая пластины соединены между собой с образованием герметичной полости, которая частично заполнена жидкостью. Жидкость в полости может быть как электропроводная так и неэлектропроводная. Все потенциальные электроды и съемный электрод через проводниковые структуры соединены с электронной схемой. Технический результат состоит в упрощении технологии изготовления датчика и повышении его надежности.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для измерения угла наклона относительно горизонта, в частности в устройствах робототехники, транспортных средствах, инклинометрах и подъемных устройствах.

Известен емкостной наклономер с неэлектропроводной жидкостью, которая частично заполняет пространство между двумя симметричными, имеющими форму круговых секторов, парами пластин, которые образуют систему двух конденсаторов с электронной схемой, на выходе которой выдается сигнал, пропорциональный разности емкостей [Патент ГДР - DD 22606 8,Кл. G01С 9/20].

Известен емкостной наклономер, содержащий плоскопараллельную пластину, на одной стороне, которой имеются две поверхности двух конденсаторов с электронной схемой, а на другой стороне выполнен общий кольцевой электрод, охватывающий вышеупомянутые поверхности, соединенный с электронной схемой. К другой стороне плоскопараллельной пластины прикреплен плоский затвор так, чтобы образовалась герметичная плоская, окружающая общий кольцевой электрод полость, которая частично заполнена электропроводной жидкостью [Патент ГДР - DD 267558, Кл.С01С 9/20, 1989 г.].

Общим существенным недостатком этих наклономеров является ограниченный диапазон измерения углов наклона

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является датчик угла наклона, содержащий первую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, на одной стороне которой выполнено более двух симметричных потенциальных электродов, которые запитаны через проводниковые структуры от электронной схемы сигналами, сдвинутыми по времени, при этом количество сигналов равно количеству потенциальных электродов на первой пластине, а на другой стороне первой пластины съемный электрод, вторую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, на одной стороне которой выполнен второй съемный электрод, конгруэнтный первому и дополнительный съемный электрод, на другой стороне в негерметичной полости дополнительный съемный электрод, второй съемный электрод и дополнительные съемные электроды соединены проводниковой структурой с электронной схемой, при этом первая и вторая пластины соединены между собой с образованием герметичной полости, частично заполненной электропроводной или неэлектропроводной жидкостью [RU 2178547 С2 G01С 9/20. 1999 г. - прототип]

Существенным недостатком известного датчика наклона является сложная технология создания электрических переходов из герметичной полости через плоскопараллельную диэлектрическую пластину и низкая надежность этих переходов.

Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции и технологии изготовления датчика наклона и повышение его надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что все электроды соединенные проводниковыми структурами с электронной схемой выполнены на сторонах плоскопараллельных пластин находящихся в негерметичной полости.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На Фиг.1 изображен вариант датчика с жидкостью, общий вид, на Фиг.2 - вариант первой плоскопараллельной пластины с потенциальными электродами, на Фиг.3 - вариант второй плоскопараллельной пластины со съемным электродом.

Датчик угла содержит первую плоскопараллельную пластину 1, на одной стороне которой выполнены потенциальные электроды 2, соединенные с электронной схемой 3 с помощью проводниковой структуры 4, вторую плоскопараллельную пластину 5, на одной стороне, которой выполнен съемный электрод 6, соединенный проводниковой структурой 4 с электронной схемой Закрепленные между собой первая пластина 1 и вторая пластина 5 образуют замкнутую герметичную полость, частично заполненную жидкостью 7, причем жидкость может быть как электропроводная так и неэлектропроводная.

Датчик работает следующим образом. Электронная схема 3 выдает сигналы на потенциальные электроды 2. С электродов 2 сигналы, сдвинутые по времени, наводятся на съемный электрод 6. Информация об угловом положении жидкости относительно потенциальных электродов 2 заключена в фазе суммарного сигнала на съемном электроде 6. При использовании электропроводной жидкости сигнал на электроде 6 будет большей величины чем при использовании неэлектропроводной жидкости.

На стороне, находящейся в герметичной полости второй плоскопараллельной пластины может быть выполнен дополнительный электрод конгруэнтный съемному электроду 6 для исключения влияния разнотолщинности пластины на погрешность датчика. Дополнительный электрод не соединен с электронной схемой.

Предлагаемый датчик угла наклона технологичен, конструктивно прост и надежен.

1. Датчик угла наклона, содержащий первую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, на одной стороне которой выполнено более двух симметричных потенциальных электродов, которые запитаны через проводниковые структуры от электронной схемы сигналами, сдвинутыми относительно друг друга во времени, при этом количество сигналов равно количеству потенциальных электродов на первой пластине, вторую плоскопараллельную диэлектрическую пластину, при этом первая и вторая пластины соединены между собой с образованием герметичной полости, частично заполненной жидкостью, съемный электрод на второй плоскопараллельной пластине, соединенный проводниковой структурой с электронной схемой, отличающийся тем, что все электроды, соединенные с электронными схемами, выполнены на сторонах плоскопараллельных пластин, не находящихся в герметичной полости.

2. Датчик угла наклона по п.1, отличающийся тем, что на второй плоскопараллельной пластине на стороне, находящейся внутри герметичной полости, выполнен дополнительный электрод, конгруэнтный съемному электроду.