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DE1274359B - Capacitive transmitter - Google Patents

Capacitive transmitter

Info

Publication number
DE1274359B
DE1274359B DER31162A DER0031162A DE1274359B DE 1274359 B DE1274359 B DE 1274359B DE R31162 A DER31162 A DE R31162A DE R0031162 A DER0031162 A DE R0031162A DE 1274359 B DE1274359 B DE 1274359B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reference potential
voltage
voltage divider
taps
capacitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DER31162A
Other languages
German (de)
Inventor
Caleb Frederick Wolfendale
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SOGENIQUE ELECTRONICS Ltd
Original Assignee
SOGENIQUE ELECTRONICS Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SOGENIQUE ELECTRONICS Ltd filed Critical SOGENIQUE ELECTRONICS Ltd
Publication of DE1274359B publication Critical patent/DE1274359B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/14Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
    • G05D3/1418Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with AC amplifier chain

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

Kapazitiver Meßumformer Zusatz zum Patent: 1 248959 Die Erfindung bezieht sich auf einen kapazitiven Meßumformer mit einer Reihe von feststehenden, Abstand voneinander besitzenden, wechselspannungsgespeisten Einzelelektroden, in deren elektrischem Feld eine Abtastelektrode verschiebbar angeordnet und kapazitiv an diese angekoppelt ist, so daß sie bei einer Verschiebung eine sich gegenüber einem Bezugspotential ändernde Ausgangsspannung liefert, die ihrer relativen Stellung entspricht, wobei den elektrisch voneinander isoliert angeordneten Einzelelektroden aufeinanderfolgend unterschiedliche Spannungen zugeführt sind, nach Patent 1 248 959, und eine Schaltungsanordnung mit einer Anzahl von Anzapfungen zur Auswahl eines Bezugspotentials vorgesehen ist.Capacitive transmitter Addition to patent: 1 248959 The invention refers to a capacitive transmitter with a number of fixed, AC-powered individual electrodes that are at a distance from one another, in whose electric field a scanning electrode arranged displaceably and capacitive is coupled to this, so that they are opposite each other when shifted a reference potential changing output voltage supplies that of their relative position corresponds, with the individual electrodes arranged electrically isolated from one another successively different voltages are supplied, according to patent 1 248 959, and a circuit arrangement with a number of taps to select one Reference potential is provided.

Dem Patent 1 248 959 liegt die Aufgabe zugrunde, einer bestimmten Lage der Abtastelektrode ein bestimmtes, zu einer Relativstellung gegenüber der feststehenden Elektrodenreihe gehörendes Potential abzuleiten, das zweckmäßig mit einem Bezugspotential verglichen wird. Durch die vorliegende Erfindung ist diese Aufgabe darauf ausgedehnt, die Ansprechcharakteristik, d. h. die Beziehung zwischen der Relativstellung und der zwischen Abtastelektrode und Bezugspotential abgeleiteten Potentialdifferenz wahlweise ändern zu können, um dem kapazitiven Meßumformer eine möglichst universelle Verwendbarkeit und Anpassungsfähigkeit an verschiedene meßtechnische Gegebenheiten zu verschaffen. The patent 1 248 959 is based on the object of a specific Position of the scanning electrode a certain, to a relative position with respect to the to derive the potential belonging to a fixed row of electrodes, which is useful with is compared to a reference potential. By the present invention this is Task extended to the response characteristic, i. H. the relationship between the relative position and that derived between the scanning electrode and the reference potential To be able to optionally change the potential difference in order to give the capacitive transmitter a As universal as possible usability and adaptability to different measurement technology To create conditions.

In der Technik ist es bekannt, z. B. zum Anzeigen der Zeigerbewegung empfindlicher Meßinstrumente die Kapazität eines Kondensators oder die Selbstinduktion einer Spule entsprechend der Zeigerbewegung zu ändern und damit einen elektrischen Schwingkreis zu beeinflussen. It is known in the art, e.g. B. to display the pointer movement sensitive measuring instruments the capacitance of a capacitor or the self-induction a coil to change according to the movement of the pointer and thus an electric one To influence the resonant circuit.

Ganz allgemein sind auch Meßwandler zur Messung und Fernanzeige des Flüssigkeitsstandes von Behältern bekannt, bei denen wie bei der zuvor besprochenen Einrichtung eine Relativbewegung den kapazitiven Widerstand eines Kondensators ändert. In general, transducers for measuring and remote display of the Known liquid level of containers, where as in the case of the previously discussed Establishing a relative movement changes the capacitive resistance of a capacitor.

Unbekannt war es bisher bei kapazitiven Meßumformern, von einer Reihe von feststehenden, mit Abstand voneinander angeordneten Einzelelektroden, eine der Relativstellung einer Abtastelektrode gegenüber der Reihe von Einzelelektroden zugeordnete Spannung abzuleiten und diese mit einem Bezugspotential zu vergleichen. Die der Erfindung zugrunde liegenden Probleme sind daher auf dem Gebiet kapazitiver Meßumformer völlig ungelöst. Allerdings wurden bereits Inter- oder Extrapolationsvorrichtungen bekannt, mit denen von bestimmten Bezugspotentialen über die Sekundärwicklungen eines Transformators nach einer quadratischen Funktion interpolierte Zwischenwerte abgeleitet wurden. Diese Zwischenwerte wurden zur Bildung einer nahezu kontinuierlichen quadratischen oder höheren Funktion an voneinander unabhängigen Elektroden abgenommen.It was previously unknown for capacitive measuring transducers, of a number of fixed, spaced apart individual electrodes, one of the Relative position of a scanning electrode with respect to the row of individual electrodes associated with it Derive voltage and compare it with a reference potential. The the Problems underlying the invention are therefore in the field of capacitive measuring transducers completely unsolved. However, inter- or extrapolation devices were already in place known with those of certain reference potentials on the secondary windings of a transformer interpolated according to a quadratic function were derived. These intermediate values were used to form an almost continuous one quadratic or higher function on independent electrodes.

Obwohl durch die Wahl einiger Bauelemente eine gewisse konstruktive Verbindung zur vorliegenden Erfindung besteht, fehlt doch jede Beziehung zu der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe und der von einem kapazitiven Meßumformer generell zu erfüllenden Funktion.Although the choice of some components gives it a certain constructive quality There is a connection to the present invention, but no relation to the the object underlying the invention and that of a capacitive transducer generally to be fulfilled function.

Die Aufgabe der Erfindung wird, ausgehend von einem kapazitiven Meßumformer der eingangs angegebenen Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bezugspotential von einem Spannungsteiler abgeleitet wird, der über eine Kontakteinrichtung mit wählbaren Anzapfungen einzelner Sekundärwicklungen eines Transformators verbunden ist, und daß die Sekundärwicklungen einzeln an Abgriffe eines an der Spannungsquelle liegenden Spannungsteilers angeschlossen sind. The object of the invention is based on a capacitive measuring transducer of the type specified at the outset, achieved according to the invention in that the reference potential is derived from a voltage divider, which is connected to via a contact device selectable taps of individual secondary windings of a transformer connected is, and that the secondary windings are individually tapped at the voltage source lying voltage divider are connected.

Mit dem auf die erfindungsgemäß angegebene Weise ausgestatteten kapazitiven Meßumformer können einerseits fertigungsbedingte Unregelmäßigkeiten der Einzelelektroden oder deren Abstand zueinander ausgeglichen und andererseits nichtlineare Funktionen willkürlich erzeugt werden; es können ferner Veränderungen des Meßbereiches und der Empfindlichkeit auf einfache Weise vorgenommen werden. With the capacitive one equipped in the manner specified according to the invention Transmitter On the one hand, there can be manufacturing-related irregularities the individual electrodes or their distance from one another balanced and on the other hand nonlinear functions are generated arbitrarily; there can also be changes the measuring range and the sensitivity can be made in a simple manner.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Bezugspotential mittels eines Abgriffs am Spannungsteiler eingestellt wird. According to an expedient development of the invention, it is provided that the reference potential is set by means of a tap on the voltage divider.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich durch zwei parallelgeschaltete, an der Spannungsquelle liegende Spannungsteiler aus, von denen jeder mehrere Abgriffspunkte unterschiedlichen Potentials, Kontakteinrichtungen zur wählbaren Herstellung von Kontakten mit den Punkten und Einrichtungen zum Ableiten des Bezugspotentials von der Potentialdifferenz, die zwischen den durch die Kontakte verbundenen Punkten besteht, hat. Another expedient embodiment of the invention stands out by two voltage dividers connected in parallel and connected to the voltage source from each of which has several tapping points of different potential, contact devices for the selectable establishment of contacts with the points and devices for deriving of the reference potential from the potential difference between the through the contacts connected points.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Potentiale an den feststehenden Elektroden von Abgriffen an einem induktiven Spannungsteiler abgeleitet sind, die unterschiedliche Abstände voneinander haben. Diese Ausgestaltung dient insbesondere zur Schaffung einer nichtlinearen Beziehung zwischen der Stellung des Meßumformers und der Anzeige. Another useful embodiment of the invention consists in that the potentials at the fixed electrodes from taps on an inductive Voltage dividers are derived, which have different distances from each other. This refinement is used in particular to create a non-linear relationship between the position of the transmitter and the display.

In weiterer Ausgestaltung kann ferner ein Autotransformator vorgesehen sein, der an einem veränderlichen Abgriff eines induktiven Spannungsteilers liegt, wobei das Bezugspotential von einem veränderlichen Abgriff am Autotransformator abgeleitet wird. In a further embodiment, an autotransformer can also be provided which is connected to a variable tap of an inductive voltage divider, the reference potential from a variable tap on the autotransformer is derived.

Im folgenden soll die Erfindung beispielsweise an Hand der Zeichnung erläutert werden. Die Figuren der Zeichnung stellen vereinfachte Ausführungsformen der Erfindung dar.In the following, the invention is intended for example with reference to the drawing explained. The figures of the drawing represent simplified embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt schematisch den Grundaufbau eines kapazitiven Meßumformers, wie er auch schon in ähnlicher Form im Hauptpatent gezeigt ist. In einem gestrichelten Rechteck sind die Hauptteile des kapazitiven Meßumformers angedeutet, bestehend aus einer Reihe von in Abstand voneinander angeordneten Einzelelektroden 21 und einer relativ zu diesen beweglichen Abtastelektrode 22. Im vorliegenden Fall sind die Einzelelektroden 21 feststehend angeordnet, und die Elektrode 22 ist beweglich. Die Einzelelektroden werden von einer Wechselspannungsquelle 23 gespeist, an der außerdem ein induktiver Spannungsteiler bzw. eine Drosselspule 24 angeschlossen ist. Die Drosselspule 24 hat eine Reihe von Abgriffen, die einzeln mit jeweils einer Elektrode 21 verbunden sind. Diese Verbindungen bilden jeweils eine von sechs Sekundärwicklungen 25 eines Transformators 26, dessen Primärwicklung 27 ebenfalls von der Spannungsquelle 23 gespeist wird. -Bei dieser Anordnung werden die relativen Potentiale an den Einzelelektroden 21 durch die Vektorsumme der Spannungen an den Abgriffen der Drosselspule 24 und der an den einzelnen Sekundärwicklungen 25 auftretenden Spannungen bestimmt. Fig. 1 shows schematically the basic structure of a capacitive measuring transducer, as shown in a similar form in the main patent. In a dashed The main parts of the capacitive transducer are indicated, consisting of a rectangle from a row of spaced apart individual electrodes 21 and a scanning electrode 22 movable relative to these. In the present case the individual electrodes 21 are arranged in a stationary manner, and the electrode 22 is movable. The individual electrodes are fed by an alternating voltage source 23 to which also an inductive voltage divider or a choke coil 24 is connected is. The choke coil 24 has a number of taps, each with one Electrode 21 are connected. These connections each form one of six secondary windings 25 of a transformer 26, whose primary winding 27 is also from the voltage source 23 is fed. -With this arrangement, the relative potentials at the individual electrodes 21 by the vector sum of the voltages at the taps of the choke coil 24 and the voltages occurring at the individual secondary windings 25 are determined.

Durch geeignete Auswahl der Abgriffe und der Größe der Spannungen an den Sekundärwicklungen kann die Art des Potentialgradienten über der Reihe der Einzelelektroden 21 in einem weiten Funktionsbereich ausgewählt oder eingestellt werden. Der Gradient kann auf diese Weise mehr einem linearen oder einem nichtlinearen Gesetz folgen, und es können Korrekturen vorgesehen werden, die Ungenauigkeiten des Meßumformers 20 oder in der Anordnung der Abgriffe an der Drosselspule 24 berücksichtigen.By suitable selection of the taps and the size of the voltages on the secondary windings can be the type of potential gradient across the series of Individual electrodes 21 selected or set in a wide functional range will. In this way the gradient can be more linear or non-linear Law and follow it Corrections can be made to address the inaccuracies of the Transmitter 20 or in the arrangement of the taps on the choke coil 24 into account.

Wenn sich die Abtastelektrode 22 in der oben beschriebenen Art entlang der Reihe der Einzelelektroden 21 bewegt, so nimmt sie im Verhältnis zu einem Bezugspunkt ein Potential auf, das ihrer Relativstellung zu den Einzelelektroden des Meßumformers entspricht. When the scanning electrode 22 travels in the manner described above moves the row of individual electrodes 21, so it decreases in relation to a reference point a potential that corresponds to their position relative to the individual electrodes of the transducer is equivalent to.

Die Anordnung und die Auswahl des Bezugspunktes kann so getroffen sein, daß, wenn die Elektrode 22 im Verhältnis zu den Einzelelektroden 21 eine vorbestimmte Stellung erreicht, das Potential der Elektrode 22 das gleiche wie das des Bezugspunktes ist. Somit kann die Einstellung der beweglichen Elektrode durch die Potentialdifferenz zwischen der Elektrode und dem Bezugspunkt gesteuert werden, und die Elektrode kann in ihre vorbestimmte Stellung gebracht werden, indem sie so lange bewegt wird, bis die Potentialdifferenz Null ist. The arrangement and the selection of the reference point can be made in this way be that when the electrode 22 in relation to the individual electrodes 21 a predetermined Position reached, the potential of the electrode 22 is the same as that of the reference point is. Thus, the setting of the movable electrode can be made by the potential difference between the electrode and the reference point can be controlled, and the electrode can be brought into their predetermined position by moving it until the potential difference is zero.

Eine Anordnung zur Schaffung des Bezugspunktes ist in F i g. 1 dargestellt: Ein zweiter induktiver Spannungsteiler 29 wird von der Wechselspannungsquelle 23 gespeist und hat einen veränderlichen Abgriff 30. One arrangement for creating the reference point is shown in FIG. 1 shown: A second inductive voltage divider 29 is supplied by the AC voltage source 23 fed and has a variable tap 30.

Die Potentialdifferenz zwischen dem Abgriff 30 und der Elektrode 22 wird über einen Transformator 31 einem Verstärker 32 zugeführt. Der Verstärker 32 steuert einen drehrichtungsumkehrbaren Motor 34, der - wie durch die Linie 35 angedeutet - die Elektrode 22 in einem korrigierenden, die Potentialdifferenz auf Null abgleichenden Sinn bewegt, bis sich die Elektrode 22 in ihrer vorbestimmten Stellung befindet.The potential difference between the tap 30 and the electrode 22 is fed to an amplifier 32 via a transformer 31. The amplifier 32 controls a reversible motor 34 which - as indicated by the line 35 - The electrode 22 in a corrective, balancing the potential difference to zero Sense moves until the electrode 22 is in its predetermined position.

Beim Betrieb wird der Abgriff 30 in eine Stellung gebracht, die der gewünschten Stellung der beweglichen Elektrode 22 entspricht. Falls sich die Elektrode nicht in der gewünschten Stellung befindet, tritt zwischen dem Abgriff 30 und der Elektrode 22 eine Spannung auf, die eine Funktion der Stellungsabweichung ist; diese Potentialdifferenz kann als Fehlersignal bezeichnet werden. Das Fehlersignal kennzeichnet durch seine Größe und Phasenlage sowohl das Ausmaß als auch die Richtung des Abstandes der beweglichen Elektrode von der gewünschten Stellung. In operation, the tap 30 is brought into a position that the desired position of the movable electrode 22 corresponds. If the electrode is not in the desired position, occurs between the tap 30 and the Electrode 22 has a voltage which is a function of positional deviation; these Potential difference can be referred to as an error signal. The error signal indicates by its size and phase position, both the extent and the direction of the distance the movable electrode from the desired position.

Falls das Gerät zur Anzeige der Stellung eines beweglichen Bauteils in bezug auf die Einstellung des Abgriffs 30 verwendet wird, kann ein Anzeigegerät 34 verwendet oder der Motor 33 so abgewandelt werden, daß er die Stellung des Abgriffs 30 an dem induktiven Spannungsteiler 29 ändert, bis das Fehlersignal auf Null gefallen ist, wie dies durch die Linie 36 angedeutet ist. Die Stellung des Abgriffs 30 kann an irgendeinem geeigneten Anzeigegerät angezeigt werden. If the device is used to display the position of a moving component is used in relation to the setting of the tap 30, a display device 34 used or the motor 33 can be modified so that it controls the position of the tap 30 at the inductive voltage divider 29 changes until the error signal has fallen to zero is, as indicated by line 36. The position of the tap 30 can be displayed on any suitable display device.

In der Schaltung nach F i g. 1 wird eine Korrektur der Ansprechcharakteristik des Gerätes durch den Transformator 26 bewirkt, der mit dem Meßumformer 20 zusammenwirkt; diese Korrektur kann aber noch genauer durch einen ähnlichen Transformator bewirkt werden, der mit dem induktiven Spannungsteiler 29 zusammenwirkt. Eine Anordnung dieser Art ist in F i g. 2 dargestellt. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, sind die Einzelelektroden 21 direkt mit den entsprechenden Abgriffen der Drosselspule24 verbunden, indem diese Drosselspule mit einer Vielzahl von Abgriffen 37 versehen und jeder dieser Abgriffe direkt mit einer Elektrode 21 verbunden ist. Der Spannungsteiler 29 hat ebenfalls Abgriffe 39, und diese sind über Sekundärwicklungen 25 des Transformators 26 mit einer Reihe von Kontakteinrichtungen 40 verbunden. Ein weiterer Spannungsteiler 41 kann mit jeweils zwei nebeneinanderliegenden Kontakten 40 verbunden werden. Der Bezugspunkt bzw. die Bezugsspannung wird durch Auswahl der Kontakte 40, mit denen das Element 41 verbunden wird, und außerdem durch einen einstellbaren Abgriff 42 am Element 41 gewählt. Während das Elemeint 41 eine Grobeinstellung bzw. -steuerung vorsieht, ergibt der Einstellabgriff 42 eine Feineinstellung. In the circuit according to FIG. 1 becomes a correction of the response characteristic the device effected by the transformer 26 which cooperates with the transducer 20; however, this correction can be effected even more precisely by means of a similar transformer which interacts with the inductive voltage divider 29. An arrangement of this type is shown in FIG. 2 shown. As shown in FIG. 2 are the individual electrodes 21 is connected directly to the corresponding taps on the choke coil 24 by placing them Choke coil provided with a plurality of taps 37 and each of these taps direct is connected to an electrode 21. The voltage divider 29 also has taps 39, and these are connected to a series via secondary windings 25 of the transformer 26 connected by contact devices 40. Another voltage divider 41 can with two adjacent contacts 40 are connected. The reference point or the reference voltage is determined by selecting the contacts 40 with which the element 41 is connected, and also by an adjustable tap 42 on the element 41 elected. While the element 41 provides a rough adjustment or control, the adjustment tap 42 results in a fine adjustment.

F i g. 3 und 4 stellen Anordnungen dar, in denen die Abhängigkeits- oder Ansprechcharakteristik einer von der Linearität abweichenden Gesetzmäßigkeit folgt, die einer beliebigen Funktion angenähert sein kann. Die Abgriffe 39 haben vorbestimmte, ungleichförmige Abstände, die eine Abhängigkeitsfunktion ergeben, welche aus einem Zug von geraden Linien besteht, die näherungsweise eine Kurve bilden. Die Anordnung in F i g. 4 zeigt die Verwendung eines Transformators 26 zur Korrektur der an den Kontakten 40 auftretenden Potentiale. Es kann dazu in den Anordnungen der Fig. 3 und 4 ein induktiver Spannungsteiler, wie der mit 41 bezeichnete angewendet werden. F i g. 4 stellt ein Beispiel einer anderen Anordnung dar, durch welche die Abhängigkeitscharakteristik geändert werden kann. Bei dieser Anordnung wird die Spannung geändert, die der Primärwicklung 27 des Transformators 26 zugeführt wird. Diese Spannung kann durch Anschließen der Primärwicklung an einen Zwischenabgriff des Spannungsteilers 29 geringer als die Spannung der Spannungsquelle 23 sein und kann nach der Anordnung in F i g. 4 beispielsweise durch verschiedene Einstellungen des Abgriffs 30 eingestellt werden. F i g. 3 and 4 represent arrangements in which the dependency or response characteristic of a law deviating from linearity follows, which can be approximated to any function. The taps have 39 predetermined, non-uniform distances that result in a dependency function, which consists of a train of straight lines that approximately form a curve. The arrangement in FIG. 4 shows the use of a transformer 26 for correction the potentials occurring at the contacts 40. It can do this in the arrangements 3 and 4, an inductive voltage divider, such as that designated by 41 is applied will. F i g. 4 illustrates an example of another arrangement by which the Dependency characteristic can be changed. With this arrangement, the Voltage that is supplied to the primary winding 27 of the transformer 26 is changed. This voltage can be generated by connecting the primary winding to an intermediate tap of the voltage divider 29 be lower than the voltage of the voltage source 23 and can according to the arrangement in F i g. 4 for example through various settings of the tap 30 can be set.

Gemäß Fig.4 erfolgt dies durch Anschließen der Primärwicklung des Transformators zwischen einem Punkt des Spannungsteilers 29 und dem Abgriff 30.According to Figure 4, this is done by connecting the primary winding of the Transformer between a point of the voltage divider 29 and the tap 30.

Zusammen mit der Elektrode 22 können Schutzringe oder Elektroden verwendet werden. F i g. 5 ist ein Beispiel, in dem die Schutzelektroden 44 miteinander und mit dem Ausgang eines einheitlich verstärkenden Verstärkers 48 verbunden sind. Der Verstärker 48 kann einen Teil des Verstärkers 32 bilden. Guard rings or electrodes can be used together with the electrode 22 be used. F i g. 5 is an example in which the guard electrodes 44 are connected to each other and connected to the output of a unified amplifying amplifier 48. The amplifier 48 may form part of the amplifier 32.

Auf diese Weise kann das Potential der Schutzelektroden im wesentlichen auf das der Elektrode 22 gebracht werden. Die Schaltung nach F i g. 5 entspricht im übrigen der in F i g. 1 ohne den Transformator 26.In this way, the potential of the protective electrodes can be substantially to which the electrode 22 can be brought. The circuit according to FIG. 5 corresponds otherwise the in F i g. 1 without the transformer 26.

Die Schutzelektroden oder Schutzringe können andererseits auch mit Bezug auf die Abtastelektrode 22 oder die Einzelelektroden 21 eingestellt sein, um einen gewünschten Effekt zu ergeben. Beispielsweise kann der wirksame Spalt zwischen den Schutzelektroden und der Aufnahmeelektrode im Verhältnis zu den Spannungen an diesen Elementen verändert werden.The protective electrodes or protective rings can on the other hand also with Be set with respect to the scanning electrode 22 or the individual electrodes 21, to give a desired effect. For example, the effective gap between the protective electrodes and the receiving electrode in relation to the voltages these elements can be changed.

Bei der in F i g. 6 gezeigten Anordnung sind ebenfalls Schutzelektroden 44 verwendet. Diese Elektroden sind auf Erdpotential gehalten, und es sind ferner Mittel vorgesehen, durch die beim Betrieb die Abtastelektrode 22 ebenfalls auf dem oder etwa auf Erdpotential gehalten wird. Zu diesem Zweck ist die Sekundärwicklung eines weiteren Transformators 50 in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 31 und Erde geschaltet. Beide in den F i g. 5 und 6 gezeigten Anordnungen haben den Vorteil guter Empfindlichkeit. In the case of the in FIG. 6 are also protective electrodes 44 used. These electrodes are held at ground potential, and so are they Means are provided by which the scanning electrode 22 also on the during operation or is held approximately at ground potential. For this purpose is the secondary winding another transformer 50 in series with the primary winding of the transformer 31 and earth switched. Both in Figs. 5 and 6 arrangements shown have the Advantage of good sensitivity.

In der Schaltung in Fig.7 ist eine andere Anordnung zur Einstellung des Bezugspunktes dargestellt. Zum Spannungsteiler 29 ist ein weiterer induktiver Spannungsteiler 52 parallel geschaltet, der einen einstellbaren Abgriff 53 aufweist. Ein als Autotransformator dargestellter Transformator besteht aus einer Induktionsspule 54, an der ein Abgriff 55 angreift. Die Spule54 ist zwischen den Abgriffen 53 und 30 angeschlossen, und am Abgriff 55 wird das Bezugspotential abgenommen. In the circuit in Fig.7 there is a different arrangement for setting of the reference point. To the voltage divider 29 is another inductive one Voltage divider 52 connected in parallel, which has an adjustable tap 53. A transformer shown as an autotransformer consists of an induction coil 54, on which a tap 55 engages. The coil 54 is between the taps 53 and 30 is connected, and the reference potential is picked up at tap 55.

Das Potential am Bezugspunkt hängt von der Einstellung der beiden einstellbaren Abgriffe 53 und 30 ab, aber der relative Einfluß der beiden Einstellungen hängt vom Abgriffsverhältnis des Autotransformators mit der Spule 54 ab. The potential at the reference point depends on the setting of the two adjustable taps 53 and 30, but the relative influence of the two settings depends on the tap ratio of the autotransformer with the coil 54.

F i g. 8 zeigt eine Anordnung, durch die eine Nullverschiebung erzielt werden kann. Wie dargestellt ist, ist die Zahl der Einzelelektroden des kapazitiven Meßumformers größer als die Zahl der Abgriffe an der Drosselspule24, von denen die Potentiale den Einzelelektroden zugeführt werden. Zwei Kontakteinrichtungen 56 und 57 dienen zur Auswahl derjenigen Einzelelektroden, denen eine Potentialdifferenz erteilt wird, und des Ausmaßes der Verschiebung. Die äußeren Kontakte an jedem Ende der Kontakteinrichtung 57 sind miteinander verbunden, so daß so viele getrennte Kontaktgruppen gebildet werden, wie Abgriffe an der Spule 24 vorhanden sind. F i g. 8 shows an arrangement by which a zero shift is achieved can be. As shown, the number of individual electrodes is the capacitive one Transmitter larger than the number of taps on the Drosselspule24, of which the Potentials are fed to the individual electrodes. Two contact devices 56 and 57 are used to select those individual electrodes that have a potential difference and the extent of the shift. The outer contacts on each end of the contact device 57 are interconnected so that as many separate Contact groups are formed, as taps on the coil 24 are present.

F i g. 9 zeigt eine Anordnung, in der das den Einzelelektroden 21 des kapazitiven Meßumformers 20 zugeführte Potential über Abgriffe an der Drosselspule 24 zugeführt wird. Die Enden der Spule24 sind mit zwei einstellbaren Abgriffen 58, 59 der Drosselspule 29 verbunden. Somit kann durch Einregeln der relativen Stellung der Abgriffe die Größe der Spannung über die Drosselspule 24 geändert werden und damit auch die Größe der entsprechenden Potentiale an den Einzelelektroden des Potentiometers. Eine verstärkte Wirkung kann dadurch erzielt werden, daß die Anordnung umgekehrt und der Spannungsteiler 29 mit zwei Abgriffen der Spule 24 verbunden wird. F i g. 9 shows an arrangement in which the individual electrodes 21 the capacitive transducer 20 supplied potential via taps on the choke coil 24 is supplied. The ends of the coil 24 are provided with two adjustable taps 58, 59 of the choke coil 29 is connected. Thus, by adjusting the relative position of the taps the size of the voltage across the choke coil 24 can be changed and thus also the size of the corresponding potentials on the individual electrodes of the potentiometer. An enhanced effect can be obtained by reversing the arrangement and the voltage divider 29 is connected to two taps on the coil 24.

Nach der Schaltung in F i g. 10 kann ein ähnlicher Teilungseffekt durch Verwendung eines zusätzlichen Autotransformators 60 erzielt werden, der über einen einstellbaren Teil des Spannungsteilers 29 eingeschaltet ist. Der Abgriff 61 am Autotransformator stellt dann die Bezugsspannung dar. After the circuit in FIG. 10 can have a similar splitting effect can be achieved by using an additional autotransformer 60, which is about an adjustable part of the voltage divider 29 is switched on. The tap 61 on the autotransformer then represents the reference voltage.

Es ist klar, daß diese Verfahren der Aufteilung miteinander kombiniert werden können, und zwar beispielsweise mittels Schaltern, um verschiedene Teilungs- oder Maßstabsbereiche, Empfindlichkeiten, Verschiebungen od. dgl. je nach Wunsch herzustellen. Auch die anderen beschriebenen Abwandlungen und Ausführungsformen können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden. Der Einfachheit halber ist in einigen Figuren auf den Korrekturtransformator 26 verzichtet worden. Zur genaueren Korrektur der Bezugs- und Elektrodenpotentiale ist die Verwendung jedoch in allen Anordnungen zweckmäßig. It is clear that these methods of division are combined with one another can be, for example by means of switches to set different division or scale ranges, sensitivities, shifts or the like, as desired to manufacture. Also the other modifications and embodiments described can be combined with one another in a suitable manner. For the sake of simplicity the correction transformer 26 has been omitted in some figures. To the more precise correction of the reference and electrode potentials is the use, however useful in all arrangements.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Kapazitiver Meßumformer mit einer Reihe von feststehenden, Abstand voneinander besitzenden wechselspannungsgespeisten Einzelelektroden, in deren elektrischem Feld eine Abtastelektrode verschiebbar angeordnet und kapazitiv an- diese angekoppelt ist, so daß sie bei einer Verschiebung eine sich gegenüber einem Bezugspotential ändernde Ausgangsspannung liefert, die ihrer relativen Stellung entspricht, wobei den elektrisch voneinander isoliert angeordneten Einzelelektroden aufeinanderfolgend unterschiedliche Spannungen zugeführt sind, nach Patent 1 248 959, und eine Schaltungsanordnung mit einer Anzahl von Anzapfungen zur Auswahl eines Bezugspotentials vorgesehen ist, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß das Bezugspotential von einem Spannungsteiler (41) abgeleitet wird, der über Kontakteinrichtungen (40) mit wählbaren Anzapfungen einzelner Sekundärwicklungen eines Transformators verbunden ist, und daß die Sekundärwicklungen einzeln an Abgriffe eines an der Spannungsquelle (23) liegenden Spannungsteilers (29) angeschlossen sind. Claims: 1. Capacitive transmitter with a number of fixed, AC voltage-fed individual electrodes that are at a distance from one another, in whose electric field a scanning electrode arranged displaceably and capacitive is coupled to this, so that when it is shifted, it faces one another a reference potential changing output voltage supplies that of their relative position corresponds, with the individual electrodes arranged electrically isolated from one another successively different voltages are supplied, according to patent 1 248 959, and a circuit arrangement with a number of taps to select one Reference potential is provided, d a d u r c h g e - indicates that the reference potential is derived from a voltage divider (41), which via contact devices (40) connected to selectable taps of individual secondary windings of a transformer is, and that the secondary windings are individually tapped at the voltage source (23) lying voltage divider (29) are connected. 2. Kapazitiver Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspotential mittels eines Abgriffs (42) an dem Spannungsteiler (41) eingestellt wird. 2. Capacitive transmitter according to claim 1, characterized in that that the reference potential by means of a tap (42) on the voltage divider (41) is set. 3. Kapazitiver Meßumformer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei parallelgeschaltete, an der Spannungsquelle (23) liegende Spannungsteiler, deren jeder mehrere Abgriffspunkte unterschiedlichen Potentials hat, Kontakteinrichtungen zur wählbaren Herstellung von Kontakten mit den Punkten und Einrichtungen zum Ableiten des Bezugspotentials von der Potentialdifferenz, die zwischen den durch die Kontakte verbundenen Punkten besteht. 3. Capacitive transmitter according to claim 1, characterized by two connected in parallel the voltage source (23) lying voltage divider, whose each has several tapping points of different potential, contact devices for the selectable establishment of contacts with the points and devices for deriving of the reference potential from the potential difference between the through the contacts connected points. 4. Kapazitiver Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale an den feststehenden Elektroden von Abgriffen an einem induktiven Spannungsteiler abgeleitet sind, die unterschiedliche Abstände voneinander haben. 4. Capacitive transmitter according to claim 1, characterized in that that the potentials at the fixed electrodes from taps on an inductive Voltage dividers are derived, which have different distances from each other. 5. Kapazitiver Meßumformer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Autotransformator, der an einem veränderlichen Abgriff eines induktiven Spannungsteilers liegt, und daß das Bezugspotential von einem veränderlichen Abgriff am Autotransformator abgeleitet wird. 5. Capacitive transmitter according to claim 1, characterized by an autotransformer connected to a variable tap of an inductive voltage divider and that the reference potential is from a variable tap on the autotransformer is derived. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 366 223, 872 643, 898 565; schweizerische Patentschriften Nr. 336 608, 339 748. Considered publications: German Patent Specifications No. 366 223, 872 643, 898 565; Swiss patents No. 336 608, 339 748.
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