Силоизмерительный датчик

 

СИЛОИЗМБРИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК, содержащий магнитопровод, состоящи из ферромагнитных пластин, с измер тельной и подключенной к источнику f Р переменного напряжения возбуждающей обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в него дополнительно введены вторая возбуждающая и вторая измерительная обмотки, фазосдвигающая цепь и фазометр, при этом обмотки размещены на полюсах, расположенных между ферромагнитными пластинами так, что линии, соединяющие оси возбуждающих и оси измеритэльных обмоток , взаимно перпендикулярны и составляют угол 45° к линии действия нагрузок, причем вторая возбуждающая обмотка подключена к источнику переменного напряжения через фазосдвигающуго цепь, а измерительные обмотки соединены с фазометром.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) б

1(51) G 01 L 1/12

/ г 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3432982/18-10 (22) 04.05.82 (46) 23.05.84. Вюл. Р 19 (72) А.Г.Костыпев, С.Д.Левинтов, В.В.Наседкин, Д.А.Низамеев и С.A.Ïoçäíÿêîâ (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 169831, кл. G 01 L 1/12, 1966.

2. Гуманюк М.Н. Магнитоупругие датчики в автоматике. Киев, 1972, c. 123-140(прототип). (54)(57) СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬН))Й ДАТЧИК, содержащий магнитопровод, состоящий из ферромагнитных пластин, с измерительной и подключенной к источнику переменного напряжения возбуждающей обмотками, о т л и ч à io шийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополннтельно введены вторая возбуждающая и вторая измерительная обмотки, фазосдвигающая цепь и фаэометр, при этом обмотки размещены на полюсах, расположенных между ферромагнитными пластинами. так, что линии, соединяющие оси возбуждающих и оси измерительных обмоток, взаимно перпендикулярны и составляют угол 45О к линии действия нагрузок, причем вторая возбуждающая обмотка подключена к источнику переменного напряжения через фазосдвигающую цепь, а измерительные обмотки соединены с фаэометром.

1093920

45

В состав силоиэмерительного датчика входят первая возбуждающая обмотка 1, подключенная к источнику

2 переменного напряжения, первая измерительная обмотка 3, ферромагнит-gg

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сжимающих и растя гивающих. усилий s различных механизмах.

Известен трансформаторный датчик, предназначенный для работы в сочетании с сельсином, преобразующий усилие в фазовый разбаланс напряжений вторичных обмоток, в результате которого происходит поворот ротора сельсина.

Устройство обладает повышенной помехозащищенностью, поскольку при передаче фазового раэбаланса по проводному каналу связи амплитудные 15 помехи, возникающие в последнем, практически не влияют на передаваемую информацию (1) .

Недостатком устройства является сложность конструкции. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик-прессдуктор, представляющий собой пакет пластин, на диагоналях которых симметрично расположены четыре отверстия, через которые намотаны две обмотки (2) .

Недостатком известного датчика является то, что при передаче полез ного сигнала по проводному каналу связи происходит его искажение эа счет различных наводок и помех, которые носят амплитудный характер.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в силоизмерительный датчик, содержащий магнитопровод, состоящий из ферромагнитных пластин, с измерительной и подключенной к источнику переменного напряжения возбуждающей 40 обмотками, дополнительно введены вторая возбуждающая и вторая измерительная обмотки, фазосдвигающая цепь и фаэометр, при этом обмотки размещены на полюсах, расположенных между ферромагнитными пластинами так, что линии, соединяющие оси возбуждающих и оси измерительных обмоток взаимно перпендикулярны и составляют угол 45 к линии действия нао грузок, причем вторая возбуждающая обмотка подключена к источнику переменного напряжения через фаэосдвигающую цепь,.а измерительные обмотки соединены с фаэометром.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого датчика; на фиг. 2 разрез A A на фиг. 1; на фиг. 3— электрическая схема датчика; на иг. 4 — схема работы датчика. ные пластины 4, вторая возбуждающая

5 и вторая измерительная 6 обмотки, четыре параллельно расположенные полюса 7, на которых находятся возбуждающие 1 и 5 и измерительные 3 и 6 обмотки, расположенные между двумя силовоспринимающими пластинами 4, которые фиксируются полюсами 7 таКим образом, что линии соединяющие оси возбуждающих 1 и 5 и измерительных

3 и 5 обмоток, взаимно перпендикулярны и составляют угол 45 к линии действия нагрузки, фаэосдвигающая цепочка 8 и фазометр 9, причем вторая возбуждающая обмотка 5 подключена к источнику 2 переменного напряжения через фазосдвигающую цепь 8, а измерительные обмотки 3 и 6 соединены с фаэометром.

По обмоткам 1 и 5 возбуждения протекают синусоидальные токи амплиФ туды которых равны, а фазы сдвинуты на угол . При отсутствии механических напряжений в ферромагнитных пластинах, в силу симметрии, ЭДС К3 и Е наведенные в измерительных катушках, совпадают по амплитуде и по фазе.

При приложении к пластинам сжимающих механических напряжений, волокна материала пластин между обмотками 1-6 и 3-5 сжимаются, при этом магнитная проницаемость указанных участков уменьшается, вызывая умень-. шение взаимоиндукции между обмотками

1-6 и 3-5, .т.е. ЭДС Еь„и Е 5 соответ.ственно уменьшаются на величину 6Е < и ь E 5 . (Е, — ЭДС в измерительной

° обмотке 6, йаведенная. действием возбуждающей обмотки 1; еэ5- эДс в измерительной обмотке З,.йаведенная действием возбуждающей обмотки

5) .

Участки обмоток 1-3 и 6-5 остаются в ненагруженном состоянии, взаимоиндукция между обмотками 1-3 и 6-5 не изменяется и ЭДС E >, и Е 5 своих значений не изменяют (Е qf — ЭДС в измерительной обмотке 3, наведенная действием возбуждающей обмотки

1; Е65 — ЭДС в измерительной обмотке

6, наведенная действием возбуждающей обмотки 5).

Результирующие ЭДС Е и Е измерительных обмоток 3 и 6 определяются векторным суммированием соответствующих составляющих.

Сдвиг фаз между ЭДС Е> и Е6 (фиг. 4) тем больше, чем больше изменения составляющих Е „ и Еэ5, а значит и механических .напряжений, т.е. разность фаз ЭДС, наведенных в измерительных обмотках несет в себе информацию о величине механических напряжений в ферромагнитных пластинах. Величина фазы может быть определена с помощью фазометра.

1093920

Д Д

1111111

Устройство обладает повышенной помехоустойчивостью, поскольку полез ный сигнал передается в виде фазового сдвига двух синусоидальных колебаний, на Ko TopblA амплитудные наводки и помехи, приводящие к потере инФормации в амплитудных датчиках, оказывают меньшее влияние.

Составитель Н.Вовчук

Редактор О.Черниченко Техред Т.Маточка Корректор A.ôåðåíö

Заказ 3413/33 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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