Преобразователь силовых параметров в частоту

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения момента силы на вращающемся валу. Цель изобретения - обеспечение возможности преобразования при размещении тензомоста на вращающемся объекте. Устройство содержит тензомост 1, блок 2, вторичный измерительный прибор 3, включающий в себя преобразователь напряжение-ток 4, дифференциальный усилитель (ДУ) 5, схему сравнения 6 и интегратор 7. Напряжение на выходе ДУ 5 (описьшается математическим выражением ) подается на один вход схемы сравнения 6, на другой вход которой подается напряжение с интегратора 7. В момент достижения их равенства выходное напряжение схемы сравнения изменяет знак на противоположный , процесс повторяется с обратными знаками токов и напряжений . Блок 2 состоит из четырех кинематически связанных вращающихся конденсаторов Сц.2ил. tn

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1213363 (5114 G 01 ? /22 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3610567/24-10 (22) 24,07,83 (46) 23.02.86.Бюл. Ф 7 (7!) Пензенский политехнический институт (72) А.Х.Зябиров, А.И.Мартяшин, И.Н.Фролов и В.И.Чернецов (53) 531.78!(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 957018, кл. С Oi L 3/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1! 572644, кл. G 01 В 7/16, 1976. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ В ЧАСТОТУ (57)Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения момента силы на вращающемся валу. Цель изобретения — обеспечение воэможности преобразования при размещении тензомоста на вращающемся объекте. Устройство содержит тенэомост 1, блок 2, вторичный измерительный прибор 3, включающий в себя преобразователь напряжение-ток 4, дифференциальный усилитель (ДУ 1 5, схему сравнения 6 и интегратор 7. Напряжение на выходе

ДУ 5 !описывается математическим выражением) подается на один вход схемы сравнения 6, на другой вход которой подается напряжение с интегратора 7. В момент достижения их равенства выходное напряжение схемы сравнения изменяет знак на противоположный, процесс повторяется с обратными знаками токов и напряжений. Блок 2 состоит из четырех кинематически связанных вращающихся конденсаторов С1 — С .2ил.

3 1

Изобретение относится к силоиэмерительной технике и может быть Нс пользовано, например, для измерения момента силы на вращающемся валу.

Цель изобретения — обеспечение воэможности преобразования при размещении тензомоста на вращающемся валу.

На фиг.! приведена структурная схема преобразователя силовых параметров в частоту; на фиг.2 — диаграммы изменения во времени силового параметра, токов и напряжений.

Преобразователь силовых параметров в часто-.у содержит тенэомост 1 составленный из тензореэисторов

К» — R, блок 2 иэ четырех кинематически связанных вращающихся конденсаторов С вЂ” Cc„ вторичный измерительный прибор 3 включающий в себя преобразователь напряжение-ток 4, дифференциальный усилитель 5„ схему сравнения 6 и интегратор 7.

Выход преобразователя напряжениеток 4 через вращающийся конденсатор

C„ подключен к одному полюсу диагонали питания тензомоста 1, второй полюс которой через вращающийся конденсатор С подключен к общей шине вторичного измерительного прибора 3.

Измерительная диагональ тензомоста 1 через вращающиеся конденсаторы С2 и С5 подключена к входам дифференциального усилителя 5, выход которого подключен к одному вхо— ду схемы сравнения 6, выход которой подключен к входу преобразователя напряжение-ток 4 и к входу интегра— тора 7, выход которого подключен к другому входу схемы сравнения 6.

Преобразователь силовых параметров в частоту работает следующим образом.

Тензомост 1 размещают на вращаюшемся объекте,с которым кинематически связывают вращающиеся конденсаторы С„ — Ñ r,. При отсутствии силовых воздействий на тензомост 1 он с балансиров ан, поск ольку R1= R =

К5= Rq, вследствие чего выходное напряжение дифференциального усилителя 5 Чэ =О (фиг.2) .

При воздействии на тензомост какого-либо силового параметра, например крутящего момента М„р, баланс тенэомоста 1 нарушается и на выходе дифференциального усилителя появ213363 2 ляется напряжение Ч Ф О. При этом на выходе схемы сравнения 6 благодаря положительной обратной связи скачкообразно устанавливается напряжение амплитудой V6, для определенности положим положительное. Это напряжение поступает на вход интегратора

7 и преобразователя напряжение-ток

4, на выходе которого устанавливает!

О ся ток =1 . V<, где k — коэффициент преобразования преобразователя напряжение-ток 4 (1/Ом1 Ток

? через вращающийся конденсатор С поступает в диагональ питания тен!

5 эомоста 1. В результате с точек и о измерительной диагонали тензомоста 1 снимаются напряжения, описываемые выражениями () (< ) VS(> 2 (3 С (e)

Эти напряжения через вращающиеся конденсаторы Сг и С э поступают на входы дифференциального усилителя 5, 25 входное сопротивление которого много больше комплексньгх сопротивлений вращающихся конденсаторов С и Сэ.

Напряжение на выходе дифференциального усилителя 5 описывается выражением зо

Y5 =(— Va) 2 (— PЗ,) = (.- )= 2 ЬК=

= К И V< =1 h V< KYAT М)ср, (2)

35 где m — коэффициент пропорциональности;. и — коэффициент передачи дифференциального усилителя 5.

Напряжение Чэ подается на один вход схемы сравнения 6, на другой вход которой подается напряжение

Ч с интегратора

Vp = Vg (>)

45 где г — постоянная интегрирования интегратора 7.

В момент достижения равенства

V5 =V7, т.e ° при

k n п М„р / (4)

50 выходное напряжение Ч схемы сравнения изменяет знак на противоположный и весь процесс повторяется аналогично рассмотренному, но с обратными знаками токов и напряжений.

Период Т генерируемых колебаний определяется из выражения т = 4 n k m M «

3363

Икр

Фиг.Р

ВНИИПИ Заказ 775/52 Тираж 778 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 з 121 формула изобретения

Преобразователь силовых параметров в частоту, содержащий тенэомост, дифференциальный усилитель, схему сравнения и подключенный к ее входу интегратор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения воэМоКН0сТН преобразования при размещении тензомоста на вращающемся объекте, в него введен блок иэ четырех кинематически связанных вращающихся конденсаторов и преобразователь напряжение-ток,,выход которого через первый вращающийся конденсатор подключен к одному полюсу одной диагонали тензомоста, другой полюс которой через второй вращающийся конденсатор .подключен к общей шине преобразователя напряжение-ток дифференциального усилителя, интегратора и схемы сравнения, которая снабжена вторым входом, соединенным с выходом дифференциального усилитеfp ля,входы которого соответственно через третий и четвертый вращающиеся конденсаторы подключены к второй диагонали тенэомоста,причем выход схемы сравнения подключен к входам интегратора и преобразователя напряжение-ток.