Магнитоупругий измеритель

 

Изобретение может быть использовано для измерения статических и динамических усилий, давлений. Цель изобретения - повышение точности измерений . Измеритель содержит обмотку 1, магнитоупругий датчик 2, источник 3 питания, измерительные обмотки 4 и 5, детектор 6, модулятор 7, регистратор 8, детектор 9, источник 10 опорного напряжения и умножитель 1-1 . Введение новых элементов и образование новых связей между элементами измерителя позволяет снизить динамичес кие погрешности при измерении переменных во времени усилий. 1 ил. (/) оо О5 ю со 05 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„362966 (д1) 4 G 01 ? 1/12.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4032304/24-10 (22) 04. 03. 86 (46) 30. 12. 87. Бюл. N- 48 (72) С. Г, Григорьян и Ю. Н. Литовченко (53) 531. 781 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1093920, кл. G 01 L 1/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N - 821966, кл. G 01 L f/1.2, 1981. (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано для измерения статических и динамических усилий, давлений. Цель изобретения — повышение точности измерений. Измеритель содержит обмотку

1, магнитоупругий датчик 2, источник 3 питания, измерительные обмотки

4 и 5, детектор 6, модулятор 7, регистратор 8, детектор 9, источник 10 опорного напряжения и умножитель 11.

Введение новых элементов и образование новых связей между элементами измерителя позволяет снизить динамические погрешности при измерении переменных во времени усилий. 1 ил.

1362966

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанЦионного измерения статических и динамических усилий, давлений. Целью изобретения является повышение точности путем снижения динами,ческой погрешности при измерении переменных во времени усилий. 10

На чертеже представлена функциональная блок-схема предлагаемого устройства.

Намагничивающая обмотка 1 магнитоупругого датчика 2 подключена к ис- 1< точнику 3 питания. Дифференциально включенные измерительные обмотки 4 и

5 датчика 2 соединены с включенными последовательно амплитудным детектором 6, модулятором 7 и регистратором 20

8. К измерительным обмоткам датчика

2 подключен также вход фазового детектора 9, второй вход которого подключен к выходу источника 10 опорного напряжения, а выход через умножитель 11 соединен с управляющим входом модулятора 7.

Устройство работает следующим образом.

При измерении усилия, равного ну- . 30 лю, ЗДС индуктируемые потоком намагвичивающей обмотки 1 датчика 2 в его дифференциально включенных измерительных обмотках 4 и 5 равны по величине. Выходное напряжение устройства, поступающее на регистратор 8, равно нулю.

При воздействии на датчик давления или усилия, изменяющегося во времени, в его магнитопроводе возника- " 40 ет перераспределение магнитного потока, вследствие чего ЭДС измерительных обмоток получают приращения противоположного знака. Разностный сигнал измерительных обмоток после выделения с помощью амплитудного детектора 6 огибающей модулированного колебания имеет вид

lгм(Kñ гI„P(t) {1+0,5Ч ), (1)

50 где К1 — коэффициент, определяемый свойствами материала магнитопровода и конструктивными параметрами датчика;

Кг — коэффициент, определяемый конструкцией датчика; стабилизированная амплитуда тока йамагничивающей обмотки;

<д — стабилизированная угловая частота тока намагничивающей обмотки;

P(t) — измеряемое усилие; сдвиг фазы выходного сигнала магнитоупругого датчика относительно фазы сигнала источника 10 опорного напряжения.

dP/dt (лг

u)P(t) В выражении (1) динамическая погрешность определится членом ц .

Фазовый детектор 9, сравнивающий фазы опорного напряжения источника

10 и выходного сигнала магнитоупругого датчика 2, формирует постоянное напряжение, пропорциональное сдвигу фаз между сравниваемыми сигналами, не зависящее от их амплитуд

U) = K)„ (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Напряжение U возводится в кваду рат с помощью аналогового умножителя

11, после чего подается на управляющий вход модулятора 7, на сигнальный вход которого подано напряжение (1).

Напряжение на управляющем входе модулятора имеет вид (3) где К вЂ” коэффициент усиления умножителя 11.

Коэффициент передачи К„ модулятора 7 описывается выражением

К = — ——

1 м 1+К И (4) (5) Вых I гм(") м которое с учетом (1) и (4) имеет вид

Us ix= K,K>I+P(t) (1+0,5Ч ) — «2-, (б)

9 где К„ — коэффициент пропорциональности, зависящий от характеристик элементов модулятора 7.

Выходной сигнал устройства, поступающий на регистратор 8 с выхода модулятора 7, определяется выражением:

Составитель А. Кокарев

Редактор Ю. Середа Техред Л.Сердюкова

Корректор В. Бутяга

Заказ 6390/28 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 3629

В устройстве обеспечено выполнение условия K„K K = 0 5 (7), что позволяет исключить динамическую погрешность " выл = К„К,Х„ Р() (8}.

При измерении статических усилий сдвиг фаз, а, следовательно, и выходное напряжение фазового детектора

4 равны нулю. При этом К„,=

Формула изобретения

Магнитоупругий измеритель, содержащий датчик, намагничивающая обмотка которого подключена к источнику 15 питания, а измерительные обмотки соединены с амплитудным детектором, исI точник опорного напряжения и регист66 4 ратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения динамической погрешности при измерении переменных во времени усилий, измеритель снабжен последовательно соединенными фазовым де" тектором, умножителем и модулятором, при этом выход умножителя соединен с управляющим входом модулятора, первый вход фазового детектора соединен с измерительными обмотками датчика и с входом амплитудного детектора, а второй вход — с выходом источника опорного напряжения, второй вход модулятора соединен с выходом амплитудного детектора, а его выход — с входом регистратора.