同心共面环-四等分环-圆嵌套极板倾角测量方法与装置

摘要

同心共面环-四等分环-圆嵌套极板倾角测量方法与装置属于角度测量技术，其中传感器单元的环形共面电容测头由一个圆形金属板、四个四分之一圆环形金属板和一个圆环形金属板组成，六块金属板共面同心，四个四分之一圆环形金属板沿周向均匀分布，每一块与圆形金属板、圆环形金属板形成电容，将此环形共面电容测头安置于圆形绝缘基板上，圆形绝缘基板作为圆柱体容器底面，并将此圆柱体容器横置，在容器中密封注入体积1/2的绝缘性液体，电位引线将六块金属板的电位取出并与电容测量单元的输入端相连，电容测量单元与倾角计算单元连接；容器发生倾斜时，环形共面电容测头与绝缘性液体的相对位置发生变化，通过测量电容容值的变化，可求得倾角值。

主权项

一种同心共面环‑四等分环‑圆嵌套极板倾角测量方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)、将一个中心圆形金属板、过渡圆环形金属板和外部圆环形金属板共面同心放置，且过渡圆环形金属板沿径向四等分，得到四份四分之一圆环形金属板，所述每一份四分之一圆环形金属板分别与中心圆形金属板形成电容，所述每一份四分之一圆环形金属板分别与外部圆环形金属板形成电容，所述中心圆形金属板与外部圆环形金属板等电位接地，所述一个中心圆形金属板、四份四分之一圆环形金属板与外部圆环形金属板组合得到环形共面电容测头；(2)、将环形共面电容测头垂直浸入到绝缘性液体中，绝缘性液体的液面通过环形共面电容测头的中心，每一份四分之一圆环形金属板与中心圆形金属板形成的电容容值以及每一份四分之一圆环形金属板与外部圆环形金属板形成的电容容值由空气的介电常数、绝缘性液体的介电常数、各自极板裸露在空气中部分所对的扇形角和浸没在绝缘性液体中部分所对的扇形角共同决定；(3)、上述环形共面电容测头沿中心进行圆周旋转时，其倾角发生改变，绝缘性液体的液面保持水平，环形共面电容测头与绝缘性液体的相对位置发生变化，各极板裸露在空气中部分所对的扇形角和浸没在绝缘性液体中部分所对的扇形角发生改变，测量上述四分之一圆环形金属板与中心圆形金属板形成的电容容值以及上述四分之一圆环形金属板与外部圆环形金属板形成的电容容值的变化，求得倾角值。