Устройство для измерения усилий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ, содержащее магнитоанизотроппреобразователь с обмоткой воз буждения и обмоткой измерения, соеди HeHiHofi с согласукицим каскадом, включенным последовательно, с фильтром основной гармоники, фазочувствительным выпрямителем, интегратором, показывающим прибором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено кварцевым генератором, делителем частоты , управляемым усилителем мощности, регулируемым .узлом задержки, вторым интегратором,. перемножителем, дифференциатором , причем выход кварцевого генератора соединен с входом делителя, частоты, выход которого . .соединен с первь1м входом регулируемого узла задержки, первым входом перемножителя и первым входом управляемого усилителя мощности,, выход которого соединен с обмоткой возбуждения магнитоанизотропного преобразователя , а выход регулируемого узла задержки соединен с вторым входом S фазочувствительного выпрямителя, . kn второй же вход регулируемого узла задержки соединен с выходом второго интегратора, вход которого подключен к выходу переь4ножителя, соединенного вторым входом с выходом дифференциатора , вход которого соединен с выходом фильтра основной гармоники. СО СП со 00

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1/12 \

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

И.,АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (21) 3762012/24-10 (22) 29.06.84 (46) 30. 11.85. Бюл. Ф 44 (71) Научно-производственное объединение "Черметавтоматика" (72) Г.Т.Васильев и А.В.Суриков (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 474710, кл. G 01.1 1/12, 1973.

Шишкинский В,И. Магнитоанизотропные силоизмерители. М.:Машиностроение, !981, с.37. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ, содержащее магнитоаниэотроп-. ный преобразователь с обмоткой возбуждения и обмоткой измерения, соеди ненной с согласующим каскадом, включенным последовательно с фильтром основной гармоники, фазочувствительным выпрямителем, интегратором, показывающим прибором, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что., с целью повышения точности измерения, оно снабжено

„„Я0„„1195198 A кварцевым генератором, делителем частоты, управляемым усилителем мощности, регулируемым, узлом задержки, вторым интегратором,.перемножителем, дифференциатором, причем выход кварцевого генератора соединен с входом делителя. частоты, выход которого ,соединен с первым входом регулируемого узла задержки, первым входом перемножителя и первым входом управляемого усилителя мощности,.: выход которого соединен с обмоткой возбуждения магнитоанизотропного преобразователя, а выход регулируемого узла задержки соединен с вторым входом фазочувствительного выпрямителя, второй же вход регулируемого узла задержки соединен с выходом второго интегратора, вход которого подключен к выходу перемножителя, соединенного вторым входом с выходом дифференциатора, вход которого соединен с выходом фильтра основной гармоники.

1195198

Изобретение относится к измерению усилий с помощью.магнитоанизотропных датчиков и может быть использовано в прокатном производстве и в других отраслях хозяйства для измерения и контроля усилий.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства;. на фиг.2 — типичный вид производной корреляционной функции R (Т).

Устройство содержит магнитоанизотропный преобразователь I с обмоткой возбуждения 2, дополнительной обмоткой 3 и измерительной обмоткой 4, кварцевый генератор 5, делитель частоты 6, управляемый усилитель мощности 7, выпрямктельный узел 8, термостабильный источник опорного напряжения 9, дифференциальный кас-. кад 10, согласующий каскад 11, фильтр основной гармоники 12, фазо.чувствительный выпрямитель 13, регулируемый узел задержки 14, дифференциатор 15, .перемножитель 16, второй интегратор 17, первый интегратор 18, показывающий прибор 19.

Устройство работает следуюцим образом.

Задающеее напряжение кварцового генератора 5 через делитель частоты

6 подается на управляемый .усилитель мощности 7, выходное напряжение которого посредством обмотки возбуждения индуктирует в измерительной обмотке 4 ЭДС, величина которой будет изменяться в зависимости от величины прикладываемой нагрузки к магнитоанизотропному преобразо вателю. Выходной сигнал с измерительной обмотки 4 поступает через согласующий каскад ll на фильтр основной гармоники 12. Напряжение отфильтрованного сигнала будет иметь сдвиг фазы по отношению к,фазе возбуждающего напряжения. в обмотке возбуждения 2.Поэтому появляется необходимость в фазочувствительном детектировании измеряемого сигнала с автоподстройкой фазового сдвига, возни-: кающего как в самом магнитоанизотропном преобразователе I, так и в согласующем каскаде II, и в фильтре основной гармонии 12. Для этого сигнал с фильтра основной гармоники

12 поступает на сигнальный вход фазочувствительного выпрямителя 13 и на дифференциатор 15. Одновременно с продифференцированным сигналом на соответствующий вход перемножителя 16 поступает напряжение опорной частоты делителя частоты 6, и на выходе интегратора сформируется сигнал производной корреляционной функции R (L) (фиг.2) .С помощью

1р сигнала данной функции будет автоматически устанавливаться необходимая задержка в регулируемом узле задержки 14, на вход которого поступает напряжение опорной частоты с делителя частоты 6, а на другой регулирующий вход — производная корреляционной функции. В результате этого на управляющий вход фазочув ствительного выпрямителя 13 посту2б пает управляющее напряжение., устраняющее погрешности измерения, которые возникают из-за неправильной установки сдвига по времени в регулируемом узле задержки 14. Если

25 задержка больше или меньше фа-: зового сумматорного. сдвига в магнитоанизотропном преобразователе и в измерительном тракте, то фазочувствительный выпрямитель будет искажать форму измеренного и отфильтрованного сигнала из-за несовременной коммутации ключей фазочувствительного выпрямителя, и тогда после интегратора 18 на ноказывающем

35 приборе 19 можно зафиксировать нелинейность выходной характеристики устройства, Как видно из фиг.2,произво, . ная корреляционной функции меняет знак в зависимости от знака разности(<40 Г )между временем прохождения сигнала в магнитоанизотропном преобразователе и в измерительном тракте и задержки Т-г, выставленной в регулируемом узле задержки 14. Таким

4 образом, сигнал R (i) служит мерой рассогласования по задержке. Он подается на регулирующий узел задержки 14 и регулирует задержку так, что в случае положительного сигнала Р () Г должна увеличиваться и наоборот в противном случае.

Погрешности измерейия усилий возникают также из-эа зависимости выходного напряжения магнитоаниэо-. тропного преобразователя от температуры окружающей среды. При исполь! эовании магнитоанизотропных преобразователей при измерении нагрузок

195198

Составитель А.Пашков

Редактор А.Гульке Текред K.Êàñòåëåâè÷ Корректор С.Чарки

Заказ 7407/46 Тираж 896 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 з l на тросовую систему вертолетов сель-. скохозяйственной авиации перепад температуры окружающей среды достигает 100 С. Для стабилизации работы магнитоанизотропного преобразователя в таком диапазоне изменения,температуры окружающей среды стабили- . зируется изменение магнитного потока в сечении охватываемом обмоткой возбуждения 2 и дополнительной обматкой 3 посредством контура термостабилизации.

При поступлении тока от управля. емого усилителя мощности на обмотку возбуждения 2 в магнитоанизотропном преобразователе: 1 создается переменный магнитный поток, который индуцирует в дополнительной обмотке

3 ЭДС. Значение ЭДС дополнительной. обмотки детектируется в выпрямительном узле 8.и подается на первый вход дифференциального каскада, на второй

4 вход которого подается напряжение с термостабильного опорного напряжения 9, пропорциональное изменению температуры магнитоанизотропного преобразователя. В зависимости от разности прикладываемых к входам дифференциального каскада 10 напряжения между значением напряжения от термостабильного источника опорного напряжения 9 и значением напряжения, снимаемого с дополнительного обмотки 3 на выходе дифференциального каскада. 10, будет вырабатываться, величина тока, пропорциональная разности перепада температуры. Ток с дифференциального .каскада 10 управляет величиной тока управляемого усилителя мощности 7, воздействуя на управляющий вход данного усилителя

211 мощности и тем самым стабилизируя магнитный поток в магнитоанизотропном преобразователе I при изменении температуры в нем.