Потенциометрический датчик веса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сснез Севетсннк

Социалистически к

Реслублнн (1I.) 1002846 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 09.01.78 (21) 2567420/18-10 с присоединением заявки РЙ (5! )М. Кл.

G 01 G 9/00

Гесударсткевай квнвтет

CCCP ае. аеван км4ретеккй и еткрытик (23 ) Приоритет (53) УДK 681.269 (088. 8) Опубликовано 07.03.83,Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (72) Автор изобретения

10. А. Захаров (71) Заявитель (54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК 8ЕСА

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано, в частности, в системах определения положения центра тяжести самолета °

Известны датчики нескольких типов (тензорезисторные, индуктивные, емкостные и т.п.) 11 1

Наиболее близким к изобретению по технической сущности .является датчик веса, содержащий потенциометр и основную щетку, укрепленную на оси и связанную через шток с мембраной давления.

Датчик такого типа вызывает на выходе сигнал, пропорциональный воздействующему весу (2).

Однако для получения и нформаци и об изменении веса сигнал датчика необходимо дополнительно обрабатывать

1запоминать первоначальное значение, запоминать второе значение и срае нивать эти значения сигналов).

Цель изобретения — получение сигнала, пропорционального сумме двух значений веса.

Для этого в датчик введены электромагнит, дополнительная щетка с закрепленным:на ней якорем электромагнитГ, фрикционный тормоз дополнительной щетки и толкатель, установленный на основной щетке с возможностью перемещения дополнительной щетки, укрепленной свободно на оси основной щетки при начальном изменении давления,, причем основная и дополнительная щетки соединены с выходом датчика через запоминающие сопротивления.

На чертеже .показана схеме предлагаемого датчика.

Датчик состоит из корпуса 1, мембраны 2 со штоком 3 образующей с корпусом приемный узел. Шток

3 связан с основной щеткой 4 потенциометра 5,закрепленной на оси 6.

1002846

=k/Р + P (3)

&bled !

Это означает, что выходной сигнал

4о с датчика пропорционален только нагрузке на амортизатор и не содержит ошибки трения

2kF .

ЬИХ

3

Дополнительная щетка 7 установлена на той же оси 6, но имеет свободное вращение. Через фрикционный тормоз 8 дополнительная щетка 7 связана с корпусом 1.

На основной щетке 4 установлен толкатель 9. На дополнительной щетке 7 установлен якорь l0 электромагнита 11, закрепленного на корпусе 1 датчика.

Основная 4 и дополнительная 7 щетки соединены с выходом датчика через балансирующие сопротивления

12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла измерения выдается сигнал на электромагнит 11 датчика „ в результате чего происходит втягивание якоря 10, укрепленного на дополнительной щетке 7 датчика, так что щетка 7 поворачивается до упора йд толкатель 9 установленный на основной щетке 4.

Затем сигнал снимается с электромагнитов 11 и подает сигнал в систему изменения давлений на увеличение давления в амортизаторах, Давление в амортизаторе повышается до тех пор, пока не преодолеет суммарной величины нагрузки на амортизатор и сил трения в нем. После этого поршень амортизатора стронется и изменение объема амортизатора компенсирует рост давления. Максимальное давление в амортизаторе Р, соответствующее мо менту трогания поршня, равно е Р+Рр р (1)

S где F — - нагрузка на амортизатор;

F — сила трения;

S - -площадь поршня амортизатора.

При росте давления мембрана 2 датчика через шток 3 перемещает щет,ки 4 и 7 до максимальной величины, соответствующей давлению Р .

Затем снимается сигнал увеличения давления и подается в систему изменения давлений сигнал на уменьшение давлений В амортизаторах.

Давление в амортизаторе понижается до тех пор, пока нагрузка на амортизатор не станет больше суммы силы, развиваемой давлением в амортизаторе, и силы трения.

После этого поршень амортизатора стронется и изменение объема амортизатора будет компенсировать спад давления.

Мини мал ьное давление. в аморти за- торе Рп, соответствующее моменту трогания поршня, равно н F-Гю (2)

При спаде давления мембрана 2 датчика через шток 3 перемещает только основную щетку 4 потенциометра 5 до минимальной величины, а дополнительная щетка 7 удерживается фрикционным тормозом 8 в положении, соответствующем Р, так как щетка 7 имеет свободное вращение относи тел ьно щет ки 4, а тол кат ел ь 9 перемещает щетку 7 только при увеличении давления.

На этом цикл изменения давлений ааканчиввется и получается, что на основной щетке 4 будет сигнал, про20 порциональный P", а на дополнительной щетке 7 — сигнал, пропорциональ. ный Р .

Балансирующие сопротивления l2 и

13 обеспечивают режим генератора тока на выходе датчика, т.е. чтобы выходной ток и напряжение цатчика были пропорциональными сумме сигналов с обеих щеток, т.е. где k — коэффициент пропорциональности.

Складывая правые и левые части равенств (1) и (2), получают равенство

И е> 2F

Р+P

Формула изобретения

Потенциометрический датчик веса > содержащий потенциометр и основную щетку, укрепленную на оси и связанную через шток с мембраной давления, отличающийся тем, что, с целью получения сигнала, пропорционального сумме двух значений веса, в него введены электромагнит, дополнительная щетка с закрепленным на ней якорем электромагнита, фрикционный тормоз дополнительной щетки и толкаСоставитель В. Митряев Техред А. Ач Корректор Й. Шулла

Редактор А, Шандор..Заказ 1531/20 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1002846 d тель, установленный на основной щет- Источни ки и нформации, ке с возможностью перемещения допол- принятые во внимание при экспертизе нительной щетки, укрепленной свободно на оси основной щетки при началь- 1. Щедровицкий С. П. Техника иэном изменении давления, причем основ- ь мерения массы. М., Стандартиздат, ная и дополнительная щетки соединены 1961, с. 197. с выходом датчика через балансирую- 2. Патент США М,3802523, щие сопротивления. кл. G 01 G 19/02, 1970 (прототип).