Тензорезисторный датчик силы

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения При нагружении датчика упругие шарниры 11 и 12 параллелограммного упругого элемента 1 изгибаются, происходит деформация тензорезисторов, из которых два тензорезистора 13 и 14, растягиваются, а два тензорезистора 13 и 14 сжимаются. По сигналам о величине деформации судят о приложенной силе За счет выполнения концентраторов напряжения в виде четырех сквозных отверстий, расположенных в зонах упругих шарниров, уменьшается ч вствительность к паразитным 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4496428/10 (22) 20.10.89 (46) 15.05.91. Бюл. № 18 (71 ) Одесское производственное объединение «Точмаш» (72) А. В. Лысюк, А. В. Бондарев и M. Г. Профирян (53 ) 531. 781 (088. 8 ) (56) Патент США № 3577779, кл. G 01 L 1/22, 1971.

Патент Франции ¹ 2505496, кл. G 01 1 1/22, 1981.

Изобретение относится к силоизмерительной технике, в частности может быть использовано в конвейерных весах, ленточных дозаторах, специализированных силоизмерительных встраиваемых устройствах, весах.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет уменьшения влияния паразитных нагрузок.

На фиг. 1 изображен упругий элемент датчика с разрезом по плоскости А; на фиг. 2 — датчик с компенсационными отверстиями.

Тензорезисторный датчик силы содержит параллелограммный упругий элемент 1 в виде прямоугольного параллелепипеда, консольно закрепленного у торца 2 и нагружаемого измеряемым усилием P у второго торца. Перпендикулярно боковым граням 3 выполнены два отверстия 4,5 и соединяющий их паз 6, продольные оси которых

7 и 8 расположены в плоскости 9, прохо„„Я(.1 „„1649314 (5l)5 G 01 1 1/22

2 (54) ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК

СИЛЫ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерения. При нагружении датчика упругие шарниры 11 и 12 napaллелограммного упругого элемента

1 изгибаются, происходит деформация тензорезисторов, из которых два тензорезистора 13 и 14, растягиваются, а два тензорезистора 13 и 14 сжимаются. По сигналам о величине деформации судят о приложенной силе. 3а счет выполнения концентраторов напряжения в виде четырех сквозHblx отверстий, расположенных в зонах упругих шарниров, уменьшается чувствительность к паразитным нагрузкам. 2 ил. дящей через середины боковых граней и параллельной несущим граням 10. Боковые отверстия 4,5 образуют с несущими гранями

10 упругие шарниры 11,!2 napaллелограмма, на которых закреплены тензорезисторы

13,14 и размещены на нижней грани ссютветственно тензорезисторы 13 и !4 в плоскости, проходящей через середины несущих граней 10 параллельно боковым граням 3.

Перпендикулярно несущим граням 10 симметрично относительно плоскости 15 выполнены концентраторы напряжения в виде сквозных цилиндрических отверстий 16, расположенных в зонах упругих шарниров 11 и -12, прн этом форма и количество этих отверстий могут быть иными.

Для компенсации остаточной чувствительности выполняют компенсационные отверстия 17. Размеры и расположение отверстий 16 определяются пргимущес-.в"нно раз1649314

Формула изобретения

?О мерами тензоэлементов и прочностными характеристиками.

Датчик силы работает следующим образом.

При воздействии силы Р упругие шарниры 11 и 12 параллелограмма изгибаются, при этом происходит деформация тензорезисторов: два 13 и 14 растягиваются, а два 13 и 14 сжимаются. Деформация тензорезисторов, контакты которых соединены по мостовой схеме, преобразуется в

10 электрический сигнал, пропорциональный измеряемому усилию.

Выполнение средней части несущих граней 10 монолитными повышает сопротивление упругого элемента закручиванию и уменьшает чувствительность тензорезисторного датчика силы к паразитным нагрузкам.

1. Тензорезисторный датчик силы, содержащий упругий элемент, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, в котором перпендикулярно боковым граням выполнены два сквозных отверстия, соединенных пазом, оси отверстий и паза проходят через середину боковых граней, а перпендикулярно несущим граням, симметрично их продольной оси выполнены концентраторы напряжения, тензорезисторы, закрепленные на несущих гранях в зонах упругих шарниров, образованных боковыми отверстиями, причем продольные оси тензорезисторов расположены на осях несущих граней, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет снижения влияния паразитных нагрузок, каждый концентратор напряжений выполнен в виде двух отверстий, расположенных в зонах упругих шарниров.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью корректировки сигналов тензорезисторов, в зонах упругих шарниров дополнительно выполнено одно или несколько компенсационных отверстий.

1649314

Составитель М. Пахомов

Редактор М. Келемеш Техред А. Кравчук Корректор A. Обручар

Заказ 1514 Тираж 361 Поди и с ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

ГIроизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 11)1