Устройство для измерения силы

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий. Устройство содержит магнитоупругий датчик 4 силы, первичная обмотка которого через резистор 2 подключена к источнику 1 синусоидального напряжения . К вторицной обмотке его подсоединен первый блок 5 вьщеления амплитуды сигнала, а второй блок 6 соединен с датчиком 3 тока. Резистор 2 подбирается из условия, что его сопротивление на порядок превышает суммарное сопротивление первичной обмотки датчика 4 силы и датчика 3 тока, обеспечивая синусоидальный характер протекакяцего тока. Использование блоков 5 и 6 выделения амплитуды сигнала позволяет измерять мгновенные значения напряжения вторичной обмотки датчика 4, а введение делителя 7 напряжения исключает необходимость поддерживать в сердечнике датчика 4 постоянное значение индукции при изменении действующего на .него усилия. 2 ил. (Л Фиг,1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G 01 L 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1и „(К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3906506/24-10 (22) 07.06.85 (46) 30.12,86. Вюл.й 48 (71) Южное отделение ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного цроектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) В,С,Молодцов и М.М,Середин (53) 531,781(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Р 387231,, кл, G О1 L 1/12, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 454434, кл. G Ol L 1/12, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий.

Устройство содержит магнитоупругий датчик 4 силы, первичная обмотка.,SU„,, 1280348 А1 которого через резистор 2 подключена к источнику 1 синусоидального напряжения. К вторичной обмотке его подсоединен первый блок 5 выделения амплитуды сигнала, а второй блок 6 соединен с датчиком 3 тока, Резистор 2 подбирается из условия, что его сопротивление на порядок превышает суммарное сопротивление первичной обмотки датчика 4 силы и датчика 3 тока, обеспечивая синусоидальный характер протекающего тока. Использование блоков 5 и 6 выделения амплитуды сигнала позволяет измерять мгновенные значения напряжения вторичной обмотки датчика 4, а введение дели- Я теля 7 напряжения исключает необходимость поддерживать в сердечнике датчика 4 постоянное значение индук ции при изменении действующего на ,него усилия. 2 ил.

l280348

Н = Н sin d t

/.**ИЯи)Н Ð

Изобретение относится к приборостроению и может быть испальзавайо при измерении усилий, Цель изобретения — повышение точности измерения усилий, 5

На фиг. 1 изображено устройство для иэмерения усилий; на фиг,2 — осциллограммы напряженности магнитного паля датчика и ЭДС, наведенной в его вторичной обмотке, 10

Устройство для измерения усилий содержит источник ) синусаидального напряжения, резистор 2, датчик 3 така, магнитоупругий датчик 4 силы, два блока 5 и 6 выделения амплитуды, делитель 7 напряжения и измерительный прибор 8, Источник 1 синусоидального напряжения через резистор 2 и датчик 3 тока подключен к первичной обмотке датчика 4 силы. Вход

20 одного блока 6 выделения амплитуды подключен к выходу датчика тока, а вход другого — к вторичной обмотке датчика силы„ выходы блоков 6 выделения амплитуды подключены к соответствующим входам делителя 7 напряжения, к выходу которого подключен измерительный прибор 8.

Сопротивление резистора 2 выбирается таким образом, чтобы ано не меньme, чем на. порядок превышала суммарное сопротивление первичной обмотки датчика 4 силы и датчика 3 тока.

При этом в первичной обмотке датчика 35

4 силы обеспечивается синусаидальный характер протекающего така, а следовательно и напряженность магнитного поля Н в магнитаправаде датчика также имеет синусаидальную форму. 40

Электрадвижущая сила (ЭДС),е, наводимая на вторичной обмотке датчика, описывается выражением аР аВ 45 е = - — =-MS—

dt dt () где V- потакосцепление вторичной обмотки;, N S — числа витков вторичной обмотки и сечение магнитопра- 50 вода;

 — индукция магнитного поля, Индукция В связана с напряженностью Н

С учетом выражений (1) и (2) можно записать выражение для ЭДС

° = - 8(,-" + "-,") . (3)

Ток в первичной обмотке, а следовательно, и напряженность магнитного поля в датчике изменяются по синусоидальному закону где Н вЂ” амплитуда напряженности;

u3 — круговая частота; — время процесса.

Поэтому ЭДС достигает максимального значения в точке перехода величины Н через нулевое значение при наибольшей скорости изменения Н.

В результате для модуля амплитуды ЭДС Е, из выражения (3) получаем, выражение (1

Е =/РБМ вЂ” -(Н sin&)

tn 1 Д

К=1,2,...,n 1=0+КЗГ (4) Из выражения (4)

Е р-- К вЂ” и

Н где К = ЧБса — коэффициент пропорциональности.

Измерение значения производится только в определенных временных точках, благодаря чему достигается однозначность зависимости измеренного значения от приложенного усилия и повьппается точность устройства для измерения силы, Таким образом, применение блока выделения амплитуды сигнаЛа для измерения мгновенного значения напряжения вторичной обмотки датчика, а не интегрального значения, как в устройстве по известному способу, обеспечивает повьппение точности устройства, а наличие делителя напряжения позволяет пользоваться одной зависимостью F = f(p) а не семейством зависимостей F = f(H) при различных значениях В, вследствие чего отпадает необходимость подцерживать в сердечнике датчика постоянное значение индукции при изменении усилия, Формула изобретения в = н, (2) где (— магнитная проницаемость материала, из которого изготовлен датчик, Устройство для измерения силы, содержащее магнитоупругий датчик скпы, в цепь первичной обмотки которого, подключенной к источнику синусоидального напряжения, включен датчик тока, фиг 2

Составитель В,Родин

Редактор Т.Парфенова Текред В .Кадар

Корректор И. Эрдейи

Заказ 7049/41

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

3 1280348

4 а к вторичной обмотке подключен изме- к выходу датчика тока, а вход друго-, рительный прибор, о т л и ч а ю щ е — го — к вторичной обмотке датчика сне с я тем, что, с целью повышения лы, выходы блоков выделения амплитуточности, в него введены два блока ды подключены к соответствующим вховыделения амплитуды сигнала и дели- 5 дам блока деления, к вьлоду тель напряжения, причем вход одного которого подключен измеритель- блока выделения амплитуды подключен ный прибор.