Тензорезисторный силоизмерительный датчик
ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ СИЛОИЗМЕРИТЕЛВНЫЙ ДАТЧИК, содержавши упругий элемент с расположенными на его стойках рабочими тензорезисторами и каркас, на котором расположены с тем же шагом компенсационные тензорезисторы , от ли ч ающий ся тем, что, с целью уменьшения погрешности за счет выравнивания температур рабочих и компенсационныхтензорезисторов , каркас выполнен со стойками , а отношение ширины пазов между стойками каркаса к ширине пазов между стойками упругого элемента выбрано в пределах 0,4-0,7, о: ии о d:
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
3(59 G 01 L 1 22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
®
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3324032/18-10 (22 ) 24.07. 81 (4á; 83а Бюле Р 48 (72 ) В. И. Печук, Г. П. Таратухина, А. Ф. Очеретович, Н. A. Михальченко и Л. Д. Шевчук (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (53) 531.781{088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 609984 кл. 6 01 Ь 1/22, 1969.
2. Печук В. И., Помпеев В. М.
Бесклеевые силоизмерительные датчики для систем автоматизации УРНС.
В кн.: Автоматизация непрерывной разливки стали. Киев, 1968 (прототип).
„„SU„„ I 064166 A (54 ) (5 7 ) ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ СИЛОИЗ ЕРИТЕЛВНЫИ ДАТЧИК, содеРжайий УПРУ-" гий элемент с расположенными на его стойках рабочими тензорезисторами и каркас, на котором расположены с тем же шагом компенсационные тензорезисторы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погреш, ности за счет выравнивания температур рабочих и компенсационных- тензорезисторов, каркас выполнен со стойками, а отношение ширины пазов между стойками каркаса к ширине пазов между стойками упругого элемента выбрано в пределах 0,4-0,7.
10 64166
Составитель Ю. Гаевич
Техред И.Метелева. Корректор Г. Огар
Редактор С. Пекарь
Заказ 10511/44- Тираж 873 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
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения массы, усилия и других преобразуемых в усилие величин.
Известен силоизмерительный датчик, включающий в себя рабочие бесклеевые 5 тензорезисторы, расположенные на стойках упругого элемента, и каркас с компенсационными тензорезисторами, шаг намотки которых выбран в пределах 0,6-0,8 от шага рабочих тензо- 10 резисторов.
В таком датчике осуществлена компенсация погрешности из-за измене-. ния окружающей температуры, а также за счет разного шага намотки рабочих и компенсационных, тензорезисторов исключена ошибка, вызванная разностью температур их нагрева $1 ).
Однако намотка тензорезисторов в датчике с разным шагом снижает 0 технологичность датчика, повышает трудоемкость его изготовления и вносит дополнительные .погрешности, обусловленные неточным соотношением шагов и разным натяжением проволоки .при намотке.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому. эффекту к изобретению является тенэорезисториый силоизмерительный датчик, содержащий упругий элемент с расположенными на его стойках рабочими тензорезисторами и каркас, на котором расположены с тем же шагом компенсационные тензорезисторы (2), У данного датчика упругий элемент и каркас различны по геометрическим размерам и массе, что приводит к ошибкам, вызванным разной тем.пературой нагрева рабочих и компенсационных тенэодатчиков, вследствие 40 изменения напряжения питания и теплоотвода при разных окружающих температурах.
Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения, вызываемой 45 изменением напряжения. питания и температуры окружающей среды, за счет сведения к минимуму разности температур рабочих и компенсационных тензорезисторов. 50
Поставленная цель достигается тем, что в датчике, содержащем упругий элемент с расположенными на его стойках рабочими тензорезисторами и каркас, на котором расположены с тем же шагом. компенсационные тензорезисторы, каркас выполнен со стойками, а отношение ширины пазов между стойками каркаса к ширине пазов между стойками упругого элемента выбрано в пределах 0,4-0,7.
На чертеже представлена схема датчика.
Датчик содержит упругий элемент 1 с грузовоспринимающим выступом 2.
На стойках 3 расположены изоляторы 4, на которые намотаны рабочие тензорезисторы 5. В состав датчика входит также каркас б со стойками 7, на которые намотаны компенсационные тензорезисторы 8.
Устройство работает следующим образом.
При подключении датчика к источнику питания по рабочим и компенсационным тензорезисторам протекает одинаковый ток. Поскольку рабочие тензорезисторы намотаны на изоляторах, закрепленных на стойках меньшего сечения и разделенных более Широкими воздушными промежутками, чем стойки с компенсационными тензорезисторами, а воздух-плохой проводник тепла, то отвод тепла от рабочих тензорезисторов по стойкам и воздуху хуже, чем от компенсационных. Но, так как элементы конструкции, обладающие большей массой, становятся. поглотителями энергии, а площадь сечения упругого элемента у основания стоек рабочих тенэорезисторов значительно больше площади соответствующего сечения каркаса компенсационных тензорезисторов, то отвод тепла от рабочих тензорезисторов по телу упругого элемента будет лучше, чем от компенсационных тензорезисторов по телу каркаса.
Суммарный отвод тепла от рабочих и компенсационных тензореэисторов будет одинаковым при выбранном соотношении ширины пазов между стойками йа упругом элементе и каркасе компенсационных тенэорезисторов, за счет чего сводится к минимуму разность температур рабочих и компенсационных тензорезисторов. Благодаря этому зависимость выходного сигнала от напряжения питания становится более линейной и повышается эффективность температурной компенсации в широком диапазоне температур, что приводит к уменьшению погрешности измерения.
