Способ компенсации начального напряжения магнитоупругих датчиков

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность компенсации начального сигнала магнитоупругих датчиков. В магнитоупругих датчиках типа пресдуктор для компенсации начального сигнала , фаза которого совпадает с фазой напряжения намагничивающей обмотки 3, если линия KL, соединяющая центры отверстий под намагничивающую 3 и измерительную 2 обмотку с одинаковым направлением намотки витков, перпендикулярна линии MN (действия измеряемой силы P), то выполняют выемки 4, расположенные за пределами активной зоны магнитопровод 1, а при противоположных фазах - в пределах активной зоны. Если линия KL, соединяющая центры отверстий, параллельна направлению линии MN (действия силы), то при том же соотношении фаз напряжений намагничивающей и измерительной обмоток выемки 4 располагают соответственно в пределах и за пределами активной зоны магнитопровода 1 . 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

КСПУБЛИН (19) (И) (1) 4 С 01 Ь 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !-,"::.":- ::,:.) К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НАЧАЛЬНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ИАГНИТОУПРУГИХ ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет.- повысить точность компенсации начального сигнала магнитоупругих датчиков.

Фиг. 2 (21) 4295919/24-10 (22) 10.08.87 (46) 23.04.89. Бюл. )) 15 (71) 10жное отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) В.С.Молодцов и М.И.Середин (53) 531. 781 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 800722, кл. G 01 L 1/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР

)Р 777491, кл. С 01 Ь 1/12 ° 1977.

В магнитоупругих датчиках типа прессдуктор для компенсации начального сигнала, фаза которого совпадает с фазой напряжения намагничивакицей обмотки 3, если линия kl соединяю)цая центры отверстий под намагничиваю)цую

3 и измерительную 2 обмотку с одинаковым направлением намотки витков, перпендикулярна линии mn (действия измеряемой силы Р), то выполняют выемки 4, расположенные за пределами активной зоны магнитопровод 1, а при противоположных фазах - в пределах активной зоны. Если линия kl соединяющая центры отверстий, параллельна направлению линии mn (действия силы), то при том же соотношении фаз напряжений намагничиваю)цей и измерительной обмоток выемки 4 располагают соответственно в пределах и за пределами активной зоны магнитопровода t.

6 ил.

1474485

45

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при создании магнитоупругих датчиков для средств автоматизации контроля усилий, веса, напряженного состояния различных конструкций..

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг.1 изображен датчик без выемок, в котором линия, соединяющая центры отверстий намагничивающей и измерительной обмоток с одинаковым направлением kl, перпендикулярна нащ авлению действия измеряемой силы тпп при отсутствии нагрузки, т.е. Р=О; на фиг.2 — то же, с выемками; на фиг.3 — то же, с выемками и при действии измеряемой силы Р > О; на фиг.4 — . то же, без выемок, линия, соединяющая центры отверстий с одинаковым направлением обмотки kl параллельна направлению действия измеряемой силы шп, при P=O; на фиг.5 — то же, с выемками; на фиг.6 — то же, с выемками и при действии измеряемой силы P ) О, Анизотропия материала магнитопровода 1 датчика типа пресс-дуктор изменяет картину магнитного поля, причем это изменение эквивалентно смещению отверстий под измерительную обмотку 2. При этом даже при отсутствии усилия (Р=О) силовые линии магнитного. поля, создаваемого намагничивающей обмоткой 3, имеют сцепление с измерительной обмоткой 2, вследствие чего начальное напряжение измерительной обмотки не равно нулю (фиг.1 и 4).

Начальная картина магнитного поля или эквивалентное смещение отверстий под измерительную обмотку определяется, если известно положение линии

kl соединяющей центры отверстий под намагничивающую и измерительные обмотки с одинаковым направлением намотки, и угол сдвига между фазами напряжения намагничивающей обмотки и начального напряжения измерительной обмотки. Например, (фиг. 1) угол сдвига между указанными напряжениями равен (близок) нулю, поскольку силовые линии магнитного поля, формируемые вокруг отверстия с витками намагни2 жения измерительной обмотки следует образовать выемки 4 в магнитопроводе

1 за пределами активной зоны (фиг.2).

При этом силовые линии магнитного по- . ля намагничивающей обмотки располагаются так, что суммарное потокосцепление с измерительной обмоткой приближается к нулю. Приложение усилия

P к датчику приводит к вытягиванию силовых линий магнитного поля намагничивающей обмотки в направлении, перпендикулярном направлению действия усилия (фиг.3). При этом происходит увеличение сцепления магнитного поля с витками измерительной обмотки и соответствующее увеличение напряжения этой обмотки, Необходимая глубина выемок устанавливается эксперимен" тально путем постепенного ее увеличеHHÍ о

Рассматривают картину магнитного поля в датчике, соответствующую случаю, когда линия kl соединяющая центры отверстий под намагничивающую и измерительную обмотки с одинаковым направлением намотки, витков, параллельна направлению mn действия уси лия P (фиг.4), а угол сдвига напряжения намагничивающей обмотки и начального напряжения измерительной обмотки равен (близок) нулю. В этом случае для ликвидации начального напряжения необходимо образовать выемки 4 в пределах активной зоны магнитопровода 1 (фиг.5). При указанном расположении выемок силовые линии магнитного поля намагничивающей обмотки при отсутствии усилия .(Р=О) не входят-в зацепление с витками измерительной обмотки, за счет чего исключается наведение в этой обмотке начального напряжения, увеличение усилия P (P ) О) приводит к вытягиванию силовых линий магнитного поля намагничивающей обмотки в направлении, перпендикулярном действию, усилия, при этом силовые линии магнитного поля входят в зацепление с витками измерительной обмотки, за счет чего обеспечивается рост напряжения измерительной обмотки (фиг.б).

55 чивающей обмотки,, входят в зацепление с витками измерительной обмотки, а направления намотки витков в указанных отверстиях совпадают, причем линия kl перпендикулярна направлению шп приложения усилия P. В данном случае для устранения начального напряФормула изобретения

Способ компенсации. начального напряжения магнитоупругих датчиков, содержащих измерительную и намагничивающую обмотки, заключающийся в образовании выемок в магнитопроводе со

1474485

Фиг. Х.стороны отверстий под намагничивающук обмотку, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, предварительно определяют угол сдвига между напряжением намагничивающей обмотки и начальным напряжением измерительной обмотки„ а выемки располагают при взаимно перпендикулярном положении линии, соединяющей центры отверстий под намагничивающую и измерительную обмотки, и направлении действия силы за пределами, активной зоны магнитопровода при совпадении фаз напряжений обеих обмоток или в пределах этой зоны при противоположных фазах, или при взаимно параллельном положении этих линий и направления соответственно в пределах или за пределами этой зоны при совпадении или противоположных фазах.

1474485

Составитель В,Родин

Техред M.Дидык Корректор С.йекмар

Редактор И.Дербак

Заказ 1884/39

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101