Датчик крутящего момента
ДАТЧИК КРУТЯШЕГО МОМЕНТА, содержащий сельсин-датчик и сельсинприемник , статорные обмотки которых соединены между собой параллельно, а также фаэочувствительиый усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем сокращения числа ступеней преобра зования измерительной информации, в него введены два фазосдвигающих моста, каждый из которых выполнен с тремя входами, и три согласующих трансформатора, каждый из которых снабжен двумя обмотками, причем одни выводы одних обмоток согласующих трансформаторов соединены между собой , а другие - с соответствующими входами одного фазосдвигающего моста, выход которого подключен к одному входу фазочувствительного усилителя, к второму входу которого подключен выход второго фазосдвигающего моста, входы которого подключены к соответ;ствующим выводам роторной обмотки сельсин-датчика, а также, через соот-§ ветствующие вторые обмотки согласую (Л щих трансформаторов - к соответствукхцим выводам роторной обмотки сель .син-приемника.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) ЗШ G (1 L 3 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3507358/18-10 (22) 01.11.82 (46) 23.05.84. Бюл. Р 19 (72) Б.A.Ïåòðîâ и А.М. Лихоманов (71) Завод-ВТУЗ при Производственном объединении Ленинградский металлический завод (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 857750, кл. G 01 Ь 3/10, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР
9 590136, кл. В 25 J 3/04, 1976 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК КРУТЯШЕГО МОМЕНТА, содержащий сельсин-датчик и сельсйнприемник, статорные обмотки которых соединены между собой параллельно, а также фазочувствительный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем сокращения числа ступеней преобра зования измерительной информации, в него введены два фазосдвигающих моста, каждый иэ которых выполнен с тремя входами, и три согласующих трансформатора, каждый из которых снабжен двумя обмотками, причем одни выводы одних обмоток согласующих трансформаторов соединены между со.бой, а другие — с соответствующими входами одного фазосдвигающего моста, выход которого подключен к одному входу фазочувствительного усилителя, к второму входу которого подключен выход второго фазосдвигающего моста, входы которого подключены к соответствующим выводам роторной обмотки сельсин-датчика, а также, через аоот-щ
Р ветствующие вторые обмотки согласующих трансформаторов - к соответству.ющим выводам роторной обмотки сель,син-приемника. С.
1093923
Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в системах, использующих индикаторный способ включения сельсинов, для измерения момента передаваемого сельсинным валом.
Известен датчик крутящего момента, содержащий два сельсина (1).
Однако этот датчик имеет ограниченную область применения вследствие наличия кинематической связи между 10 роторами сельсинов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик крутящего момента, содержащий сельсин-датчик и сельсин-приемник, ста 15 торные обмотки которых соединены между собой параллельно, а также фазочувствительный усилитель (2), Недостатком известного датчика является низкая точность вследствие наличия большого числа ступеней преобразования измерительной информации.
Белью изобретения является повы.шение точности путем сокращения числа ступеней преобразования измерительной информации.
Указанная цель достигается тем, что в датчик крутящего. момента, содержащий сельсин-датчик и сельсинприемник, статорные обмотки которых соединены между собой параллельно, а также фазочувствительный усилитель, введены два фаэосдвигающих моста, каждый иэ которых выполнен с тремя входами, и три согласующих трансформатора, каждый из которых снабжен двумя обмотками, причем одни выводы одних обмоток согласующих трансформаторов соединены между собой, а другие - с соответствующими входами одного фазосдвигающего моста, выход 40 которого подключен к одному входу фазочувствительного усилителя, к второму входу которого подключен выход второго фаэосдвигающего моста, входы которого подключены к соответствующим45 выводам роторной обмотки сельсиндатчика, а также через соответствующие вторые обмотки согласующих трансформаторов — к соответствующим выводам роторной обмотки сельсин-прием-50 ника.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого датчика.
Датчик крутящего момента представ" ляет собой сельсинную пару включенную в индикаторном режиме, т. е. сельсинный вал, и содержит сельсин-датчик 1, сельсин-приемник 2, два фазосдвигающих моста 3 и 4, узел 5 измерения токов и фазочувствительный усилитель 6. 60
При этом узел 5 измерения токов содержит три согласующих трансформатора 7, одни обмотки которых эашунтированы резисторами 8 и подсоединены к вывбдам роторных обмоток сельсин- 65 датчика 1 и сельсин-приемника 2, а вторые обмотки согласующих трансформаторов 7 подключены к входам фаэосдвигающего моста 4, выход которого подключен к одному входу фаэочувствительного усилителя 6, второй вход которого подключен к выходу фаэосдвигающего моста 3, входы которого под ключены к выводам роторной обмотки сельсин-датчика 1. Выходом датчика является выход фаэочувствительного усилителя 6.
Датчик работает следующим образом. ,.Если между ротором сельсин-датчика
1 и ротором сельсин-приемника 2 приложить крутящий момент, он приведет к их угловому рассогласованию
g = М/m». где Ж вЂ” угол рассогласования;
М - передаваемый момент;
m — удельный синхронизирующий 1 момент.
При этом через резисторы 8 шунтирующие одни обмотки согласующих тран-. сформаторов 7 текут токи
1 р е ((279, 7 J(QQQ gg -0090L n)
Ф (27,рФ 7,Дс06(ю(<20 )-сОБ(кл <20 $3 P i(g )
13/ 0(($7$tZ))/C05(Q(20)C05(In<2))) где Елл - амплитудное значение электродвижущей силы, индуцируемой во вторичной обмотке сельсина; угол поворота ротора сельсин-датчика 1;
Z - комплексное сопротивление фазы сельсин-датчика 1 или сельсин-приемника 2; Ел — комплексное сопротивление линии связи между сельсиндатчиком 1 и сельсин-приемником 2. Причем модуль 2,р значительно больше, чем моя дуль 2„ . В формулах (1) принято допущение об идентичности параметров сельсиндатчика и сельсин-приемника. На входе фазосдвигающего моста 4 возникают три напряжения 4 >n >(vt-90 1 ° (К 4 М . (" (- 0, Е k л«! з « — — )1 9л ° E 7»4>t.90О) ° l 0,=-, е,рз « t420 J 9e«() -) м 7 л (цЬ90 ), Фф е ю л, l4(g-0Ln 7 Lt sin(< -170 э. « где К,р — коэффициент трансформации согласующих трансформаторов« 7, включенных параллельно сопротивлениям 8 в линиях связи ° 1093923 2 - модуль сопротивления фазы сельсинов 1 и 2. В предлагаемом датчике момент Е„ является чисто активным сопротивлени-. ем. На входе фазосдвигающего моста 3 также возникают три напряжения ll>*E„e сов(йо -х .". :сов(х ".); з> ..М Е е сое -ИΠ— 7; — co@ (5 Сравнивай выражения (2) и (3),, выходное напряжение фазосдвигающего моста 1 находится в фазе или в противофазе по отношению к выходному напряжению фазосдвигающего моста 3 в зависимос-gp ти от знака угла рассогласования между ротором сельсин-датчика 1 н рото-, ром сельсин-приемника 2. Амплитуда выходного напряжения фазосднигающего моста 4 линейно зависит от угла рассогл:(сования между роторами сельснн датчика 1 и ротором сельсин-приемника 2, т. е. от момента, передаваемого сельсинным валом. Выходное напряженке с фаэосдвигающих мостов 3 и 4 подается на фаэочувствительный усилитель б, на выходе которого образуется постоянное напряжение, величина которого зависит от амплитуды выходного напряжения фаэосдвигающего моста 4, а знакот соотношения фаэ выходных напряжений фазосдвигающих мостов 3 и 4, т.е. от знака передаваемого момента. Изобретение позволяет повысить то(ность измерения крутящего момента сельсинным валом 1093923 ВНИИПИ Закаэ 3413/33 Тирах 823 ° Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4
