Магнитоупругий датчик крутящего момента

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности за счет снижения уровня пульсаций выходного сигнала . При появлении крутящего момента за счет изменения магн. сопротивления участков вала 2 происходит перераспределение потоков Ф,, 0,j и Фз и величина потока Ф 2 сцепленная с измерительной обмоткой 7, также изменится на величину йФ, пропорциональную крутящему моменту. На входе измерительного устр-ва появится сигнал, величина которого пропорциональна крутящему моменту, а знак - направлению действия измеряемого момента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 G 01 Т 3/10 св .

)3,""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ влщ(),,„.

7 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4082753/24- IO (22) 05.05.86 (46) 30.03.88. Бюл. У 12 (71) Ленинградский политехнический .институт им. M.È.Калинина (72) А.Д,Элизов, В.В.Цветков, М.И.Маленков, А.И.Цыганков и А.В.Медведев (53) 531.781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 732694, кл. G 01 L 3/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 667836, кл. G 01 L 3/10, 1977. (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО

МОМЕНТА (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности за счет снижения уровня пульсаций выходного сигнала. При появлении крутящего момента за счет изменения маги. сопротивления участков вала 2 происходит перераспределение потоков Ф,, Ф и Ф и величина потока Ф сцепленная с измерительной обмоткой 7, также изменится на величину ь Ф, пропорциональную крутящему моменту. На входе измерительного устр-ва появится сигнал, величина которого пропорциональна крутящему моменту, а знак — направлению действия измеряемого момента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1384972

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящих моментов, например, при определении потерь мощности различных приводов.

Цель изобретения — повышение точности эа счет снижения уровня пульсаций выходного сигнала.

На фиг. 1 изображена конструкция магнитоупругого датчика крутящего момента; на фиг. 2 — измерительная схема магнитоупругого датчика., крутящего момента.

Магнитоупругий датчик крутящего момента содержит электромагнитную систему 1, состоящую из трех тороидальных магнитопроводов, охватывающих ферромагнитный вал 2, на поверхности которого под средним магнитопроводом выполнены прорези 3 под углом 45 к оси вала, Внутри крайних магнитопроводов размещены катушки

4 и 5 возбуждения, а внутри среднего магнитопровода размещена катушка 6 25 возбуждения и измерительная обмотка

7. Обмотка возбуждения включает три катушки 4-6, соединенные последовательно-согласно и создающие магнитные потоки. 30

Катушки 4 и 5 имеют одинаковое число витков, большее чем в катушке

6 (например, в два раза).

Ферромагнитный упругий вал 2 устанавливают в подшипниках так, чтобы. зазоры 9 и 10 были минимально воз35 можными для обеспечения свободного вращения вала при эксплуатации, при этом зазоры 11 и 12 выполнены по крайней мере на порядок большими, чем за- „ зоры 8 и 9.

Обмотка 13 возбуждения магнитоупругого датчика подключена к источнику 14 переменного напряжения, а измерительная обмотка — к двухполупериод45 ному выпрямителю 15, выход которого через фильтр 16 нижних частот соединен с одним входом дифференциального усилителя 17, на другой вход которого поступает компенсационное напря.— жение от источника 18 опорного регу.— лируемого напряжения. Выход дифференциального .усилителя 17 связан с входом измерительного устройства 19.

Магнитоупругий датчик крутящего момента работает следующим образом.

При отсутствии крутящего момента (М„ =О) в магнитопроводе датчика обмоткой возбуждения создаются потоки

Ф,, Ф и Фэ, в результате чего в измерительной обмотке наводится ЭДС, пропорциональная потоку Ф

Регулировкой величины опорного напряжения, поступающего на вход дифференциального усилителя 17 от источника 18, добиваются нулевого показания измерительного устройства 19, т. е. Б „,„=О.

При появлении крутящего момента (N„ 0) за счет изменения магнитного сопротивления участков вала 2 происходит перераспределение потоков Ф, Ф и Ф и величина потока Ф, сцепленная с измерительной обмоткой 7, также изменится на величину дФ,пропорциональную крутящему моменту.Следовательно, на входе измерительного устройства 19 появится сигнал, величина которого пропорциональна крутящему моменту, а знак — направлению действия измеряемого момента.

Формула иэ обретения

1. Иагнитоупругий датчик крутящего момента, содержащий упругий ферромагнитный вал, электромагнитную систему, включающую в себя .два тороидальных магнитопровода, охватывающих с зазором вал с установленными внутри катушками, в каждой из которых размещены возбуждающая и измерительная обмотки, а на поверхности вала под магнитопроводами выполнены прорези под углом 45 к оси вала, о отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет снижения уровня пульсаций выходного сигнапа, электромагнитная система выполнена в виде трех тороидальных

1 магнитопроводов, охватывающих вал, на поверхности которого под средним магнитопроводом выполнены прорези под углом 45 к оси, причем зазоры крайних магнитопроводов внутри которых размещены катушки возбуждения, на порядок больше зазоров среднего магнитопровода, внутри которого размещены катушка возбуждения и измерительная обмотка, а обмотка возбуждения включает в себя три катушки,соединенные последовательно-согласно.

2,Датчикпоп.1,о тл и ч а юшийся тем, что крайние катушки возбуждения имеют равное число витков, большее чем в средней катушке.

1384972

Составитель В.Родин

Редактор А.Ренин Техред М. Ходанич Корректор О.Кундрик

Заказ 1404(38 Тираж 847 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