Датчик крутящего момента

 

ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, Содержащий сельсин-датчик, сельсинприемник , статорные обмотки которых через узел измерения токов соедине-. ны между собой параллельно, первый фазосдвигающий мост, соединенный с выходами обмоток сельсина-датчика, и второй фазосдвигающий мост, подключенный к выходу узла измерения , о/,;,,;::: S « ,«. .,...ч токов , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения, в него введены ограничитель напряжения, инвертирующий трансформатор, сглаживакнцая емкость, фазосдвигающая цепь, первый и второй согласующие трансформаторы , вторичные обмотки которых соединены встречно, первичная о&4отка второго согласующего трансформатора подключена к выходу второго фазосдвигаклцего моста, при этом выход первого фазосдвигающего моста подключен к входу ограничителя напряжения, выход которого соединен с входом инвертирующего трансформатора и первьм входом фазосдвигакадей цепи, выход инвертирующего трансформатора соединен со сглаживакяцей емкостью и вторым входом фазосдвигающей цепи, выход которой подключен к второму согласующему трансформатору.

(l9) (!Ц

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (>>)4 С 01 Ь 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 1

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ Ф Е1

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИН1."," :, /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3708240/24-10 (22) 06.03.84 (46) 23.09 ° 85. Бюл. Р 35 (72) Б.А. Петров, А.N. Лихоманов, А.В. Треумов и С.В. Шилимов (71) Завод-ВТУЗ при Производственном объединении турбостроения "Ленингtt радский металлический завод (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 590136, кл. G 01 L 3/10.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1088142 кл. С 01 Т, 3/10, 1982. (54)(57) ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, Содержащий сельсин-датчик, сельсинприемник, статорные обмотки которых через узел измерения токов соедине-, ны между собой параллельно, первый фаэосдвигающнй мост, соединенный с выходами обмоток сельсина-датчика, и второй фаэосдвигающий мост, подключенный к выходу узла измерения токов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения, в него введены ограничитель напряжения, инвертирующий трансформатор, сглаживающая емкость, фазосдвигающая цепь, первый и второй согласующие трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены встречно, первичная обмотка второго согласующего трансформатора подкгпочена к выходу второго фазосдви" гающего моста, при этом выход первого фазосдвигающего моста подключен к входу ограничителя напряжения, выход которого соединен с входом инвертирующего трансформатора и первым входом фазосдвигающей цепи, выход инвертирующего трансформатора соеди" нен со сглаживающей емкостью и вторым входом фазосдвигающей цепи, выход которой подключен к второму согласующему трансформатору.

1180711

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено в системах, использующих индикаторный способ включения сельсинов, для измерения момента, 5 передаваемого сельсинным упругим валом.

Цель изобретения — повышение надежности измерения значения момента.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема датчика; на фиг. 2 и 3— временные диаграммы работы первого и второго фазосдвигающего моста; на фиг.4 — временные диаграммы работы ограничителя напряжения; на t5 фиг. 5 — фазовая диаграмма выходного напряжения.

Датчик содержит сельсин-датчик и сельсин-приемник, статорные обмотки которых соединены между собой па- 20 раллельно, фазосдвигающие мосты 1 и

2, узел 3 измерения токов, протекающих в линиях связи, состоящий из трех резисторов и трех согласующих трансформаторов, ограничитель напря- 25 кения, собранный на резисторе 1 и опорных диодах Q, и ф „ инвертирующий трансформатор Тр, сглаживающую емкость С» фазосдвигающую цепочку, собранную на, 1, (z и

Датчик работает следующим образом.

При передаче момента сельсинным упругим валом амплитуда выходного напряжения первого фазосдвигающего мос-З5 та достаточно линейно падает в зависимости от угла рассогласования между сельсин-датчиком и сельсин-приемником в диапазоне 0-70 эл. (фиг.2), о а амплитуда выходного напряжения вто"g0 рого фазосдвигающего моста достаточно линеййо возрастает (фиг.3).

При этом выходные напряжения фазо. сдвигающих мостов находятся в фазе или в противофазе в зависимости от знака угла рассогласования. Амплитуда выходного напряжения фазосдвигающего моста 1 изменяется по закону

ЦФc,ì = " прим-о где К вЂ” угол рассогласования; 50 коэффициент пропорциональности.

Ограничитель напряжения (g, ф,, g) ограничивает выходное напряжение фазосдвигающего моста 1 до значе- 55 ния равного выходному напряжению при максимальном угле рассогласования (фиг.4).

Напряжение, снятое с опорных диодов ) и, инвертируется с помощью Т, а с помощью емкости С1 1 выделяется первая гармоника. Выделенная первая гармоника вычитается из выходного напряжения фазосдвигающего моста 1 и разность подается на входную диагональ фаэоСдвигающей цепочки, собранной на Я2, R, С2и СЭ, которая сдвигает данное напряжение на 90 эло

Напряжение, снятое с выходкой диагонали фазосдвигающей цепочки, подается на первичную обмотку согласующего трансформатора Тр . Выходное

z напряжение фазосдвигающего моста 2, которое изменяется по закону

Ц ф.с. мт подается на первичную обмотку согласующего трансформатора T> z . Коэффициенты трансформации согласующих трансформаторов Тр и Т выбираютz ся таким обраsîoì, чтобы амплитуды напряжений, индуцируемых во вторичных обмотках, были равны.

Напряжения, индуцируемые во вторичных обмотках Тр и Тр, соединенных последовательно, имеют одинаковую амплитуду и сдвинуты друг отно--сительно друга на 90 эл. . При этом о амплитуда напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке Тр (О,), изменяется от нуля до максимального значения в зависимости от угла рассогласования, а амплитуда напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке Т-„ (0 ) — от максимального тг 2 значения до нуля. Выходной вектор напряжения (фиг.5) снимаемый со свободных концов вторичных обмоток согласующих трансформаторов, равен

Фаза выходного напряжения относительно опорного (в качестве опорного выбирается вектор напряжения, снятый с выходных концов фазосдвигающего моста 1) изменяется в зависимости от угла рассогласования по закону

Ц, Зсмк

q=avc4(— =apart/ где Оо= Ц при М=О;

М, — угол рассогласования между сельсин-датчиком и сельсинприемником; — коэффициент трансформации.

Таким образом, при изменении угла рассогласования в диапазоне от - Ж ю до К „ фаза выходного напряжения изменяется в диапазоне 0 — 90 эл. в зависимости от знака угла рассогласования.

1180711

Предлагаемый датчик разработан для системы управления дистанционного копирующего манипулятора.

1180711

Фиг,5

Составитель А. Пашков

Редактор Л. Гратилло Техред,M.I1àðoöàé Корректор А. Тяско

Заказ 5910/38 Тираж 896 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